Bài tiểu luận môn kỹ thuật điện cao áp

BÀI TIỂU LUẬN MÔN: KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP Hiện tượng sét loại sét? -Sét hay tia sét tượng phóng điện khí đám mây đất hay đám mây mang điện tích khác dấu đơi cịn xuất trận phun trào núi lửa hay bão bụi (cát) Khi phóng điện khí quyển, tia sét di chuyển với tốc độ 36.000 km/h sét di chuyển ion hình ảnh sét dòng plasma phát sáng tạo nên thấy trước nghe tiếng động tiếng động di chuyển với tốc độ 1.230 km/h điều kiện bình thường khơng khí, ánh sáng 299.792.458 m/s Sét đạt tới nhiệt độ 30.000 °C gấp 20 lần nhiệt độ cần thiết để biến cát silica thành thủy tinh, viên đá tạo sét đánh vào cát gọi fulgurite Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau, hiệu điện chúng lên tới hàng triệu von Giữa hai đám mây có tượng phóng tia lửa điện ta trơng thấy tia chớp Vài giây sau ta nghe thấy tiếng nổ, “sấm -Các loại sét tự nhiên: +Lửa Saint Elmo + sét xanh + Sét đen + Sét dị hình Sprites +Sét dị hình Elves + Sét +Sét dương… Franklin hệ thống chống sét mang tên ông? Benjamin Franklin (17 tháng 01 1706 - 17 tháng 4 1790) Ông một chính trị gia, một nhà khoa học, một tác giả, thợ in, một triết gia, một nhà phát minh, nhà hoạt động xã hội, một nhà ngoại giao hàng đầu Trong lĩnh vực khoa học, ơng gương mặt điển hình của lịch sử vật lý vì khám phá ơng lý thuyết về điện, khám phá tượng sấm, sét Ông người phát minh ra cột chống sét Tiểu luận 2023 Franklin nhà phát minh phi thường Trong số phát minh ơng có cột thu lơi, đàn armonica, bếp lị Franklin, kính hai trịng, ống thơng tiểu mềm Franklin không xin quyền cho phát minh mình; tự truyện ơng viết, "Vì hưởng thụ nhiều tân tiến có từ phát minh người khác, cần phải sung sướng có hội phục vụ người khác phát minh mình; phải làm điều cách thoải mái hào phóng."[7] Năm 1743, Franklin lập ra Hội Triết học Mỹ để làm nơi thảo luận khám phá cho nhà khoa học ông bắt đầu tiến hành nghiên cứu điện, công việc với cơng trình khoa học khác ơng, tiếp tục theo ông đời, khoảng thời gian dành cho trị kiếm tiền Năm 1748, ơng nghề in chuyển sang ngành kinh doanh khác Ơng liên kết với vị đốc cơng là, David Hall, người chia nửa số lợi tức từ gian hàng với Franklin 18 năm Công việc kinh doanh nhiều lợi nhuận khiến ơng có thời gian cho nghiên cứu, vài năm ơng có nhiều phát minh mang lại danh tiếng học vị khắp Châu Âu, đặc biệt Pháp Trong số có nghiên cứu ơng điện Franklin cho điện phát từ "thủy tinh" "nhựa cây" kiểu "chất lưu điện" (như điện gọi thời ấy) khác nhau, mà chất lưu điện áp lực khác Ông người đặt tên cho chúng làdương âm,và ông người khám phá ngun lý bảo tồn điện tích. Năm 1750, ông xuất viết đề xuất thí nghiệm để chứng minh sét điện cách thả chiếc diều trong cơn bão có vẻ trở thành cn bóosột Ngy10 thỏng 5nm1752,Thomas-Franỗois Dalibardnc Phỏp ó tin hnh thí nghiệm Franklin (sử dụng cột thu lơi thép cao 40 foot thay cho diều) thu tia lửa điện từ đám mây Ngày 15 tháng 6, Franklin tiến hành thí nghiệm với diều tiếng mìnhtại Philadelphia và thu tia lửa điện từ đám mây (không biết Dalibard làm điều đó, từ 36 ngày trước) Thí nghiệm Franklin khơng viết cuốn Lịch sử Tình trạng Hiện Điện của Joseph Priestley được xuất năm 1767; chứng cho thấy Franklin chuẩn bị cách diện (không phải chạm trực tiếp Tiểu luận 2023 vào đường dẫn, ơng gặp nguy hiểm vì điện giật khi sét đánh) (Những người khác, Giáo sư Georg Wilhelm Richmann tại St Petersburg, Nga, bị giật chết vài tháng sau thí nghiệm Franklin.) Trong giấy tờ ghi chép mình, Franklin ông nhận thức nguy hiểm sử dụng cách khác để chứng minh sét điện, thể việc ông dùng tiếp đất Nếu Franklin thực có tiến hành thí nghiệm này, ơng khơng làm theo cách thường miêu tả, thả diều chờ bị giật sét đánh, (bởi điều có thể gây nhiều xúc cảm dẫn tới tử vong) Thay vào ông dùng diều để có điện từ đám mây bão, việc đồng nghĩa với sét điện Ngày 19 tháng 10 trong thư gửi tới Anh để hướng dẫn thực lại thí nghiệm đó, Franklin viết: "Khi mưa làm ướt sợi dây diều tới mức dẫn điện tự do, bạn thấy phát thành tia lửa điện từ chìa khóa để khuỷu tay gần lại, khóa lọ nhỏ, hay bình Leiden, tích điện Những thí nghiệm điện Franklin đưa tới phát minh cột thu lơi Ơng lưu ý cuột thu lơi nên có đầu nhọn khơng phải đầu trịn để thu điện cách yên lặng, thu khoảng cách xa Ơng đốn phát minh dùng để bảo vệ tòa nhà khỏi sét, cách lắp các "cột thu lôi thép thẳng đứng, nhọn kip sơn phủ tránh han rỉ, có hệ thống dây dẫn bên ngồi tịa nhà nối chân cột thu lơi dẫn xuống đất; Những cột thu lơi dẫn điện cách êm từ đám mây xuống đất trước đủ lớn để thành sét đánh, nhờ cứu khỏi nguy hiểm bất ngờ kinh khủng đó!" Sau loạt thí nghiệm nhà Franklin, cột thu lôi lắp đặt Hàn lâm viện Philadelphia (sau Đại học Pennsylvania) Tịa Thị Pennsylvania (sau Independence Hall) năm 1752.Để ghi nhận nghiên cứu lĩnh vực điện ông, Franklin nhận được Huy chương Copley của Royal Society năm 1753  Hệ thống chống sét Franklin: Gồm phận: thu sét, dẫn sét nối đất  Bộ phận thu sét gồm: Kim thu sét: thép mạ kẽm, mạ đồng, dài 200-400mm, đầu nhọn Tiểu luận 2023 Đai thu sét: để liên kết kim thu sét đồng thời làm nhiệm vụ thu sét với phạm vi hẹp kim thu sét Dây thu sét: cơng trình dạng tuyến đường dây tải điện không người ta treo dây chống sét để thu sét Lưới thu sét: nhà mái rộng không dung kim mà dung lưới thu sét độn 10mx20mm  Bộ phận dẫn sét Để dẫn dịng sét xuống đất Ở độ cao 3m có người qua lại phải chon cọc ngầm bọc ống Mỗi cơng trình có hai dây dẫn sét,cách mặt đất 1m bố trí điểm nối dây tháo để đo điện trở đất, làm dây thép dây đồng  Bộ phận nối đất Làm nhiệm vụ tản dòng sét vào lớp đất xung quanh thường đặt vị trí khuất người qua lại ( tránh điện áp bước) Gồm cọc dây thép mạ kẽm liên kết với chon độ sâu 0.8-1m khoảng cách cọc – cọc tối thiểu gấp đôi chiều dài cọc Hệ thống nối đất kết cấu hình tia( khơng có cọc) cọc- tia kết hợp mạch hở cọc-tia kết hợp mạch kín Michael Faraday lồng faraday? Michael Faraday,  (22/9/1791 – 25/8/1867) nhà hóa học vật lý học người Anh đã có cơng đóng góp cho lĩnh vực Điện từ học và Điện hóa học Faraday nghiên cứu về trường điện từ xung quanh một dây dẫn có dịng điện chiều chạy qua Khi nghiên cứu vấn đề này, Faraday thành lập khái niệm trường điện từ vật lý, sau phát triển bởiJames Maxwell Ơng ta khám phá ra cảm ứng điện, nghịch từ, và định luật điện phân Ơng chứng minh rằng từ học có thể tác động lên các tia củấnh sáng. Những sáng chế của ơng ta về những thiết bị có điện trường quay đã đặt móng cho cơng nghệ động điện, ơng có cơng lớn làm cho điện có thể sử dụng ngành công nghệ Tiểu luận 2023 Về mặt hóa học, Michael Faraday phát ra benzene, nghiên cứu clathrate hydrate, sáng chế hình dạng của đèn Bunsen và hệ thống chỉ số oxi hóa, công bố thuật ngữ như anode, cathode,electrode, và ion Mặc dù Faraday đào tạo trường biết tốn cao cấp, phép giải tích, ơng ta những nhà khoa học có uy tín lịch sử Các nhà nghiên cứu lịch sử khoa học cho ông ngườichủ nghĩa thực nghiệm tốt lịch sử khoa học. Đơn vị SI của tụ điện, farad, đặt theo tên ơng, như hằng số Faraday, điện tích đơn vị mole của electron (khoảng 96,485 coulomb). Định luật cảm ứng Faraday nói luồng điện từ thay đổi thời gian định tạo một lực điện động tỷ lệ Faraday vị giáo sư hóa học Fullerian lỗi lạc Viện Hoàng Gia Anh Quốc Lồng faraday: Cấu tạo lồng kim loại rỗng Do tính chất điện trường: bên vật dẫn có điện trường khơng nên thứ bên khơng có điện bảo vệ Maxwell thành tựu ông? James Clerk Maxwell (13 tháng 6 năm 1831 tại Edinburgh, Scotland – 5 tháng 11 năm 1879) một nhà tốn học, một nhà vật lý học người Scotland. Ơng đưa hệ phương trình miêu tả định luật về điện trường và từ trườngđược biết đến với tên gọi phương trình Maxwell Đây hệ phương trình chứng minh điện trường từ trường thành phần trường thống nhất, điện từ trường. Ông chứng minh trường điện từ truyền khơng gian dạng sóng với tốc độ khơng đổi 300 000 km/s, đưa giả thuyết rằng ánh sáng là sóng điện từ Có thể nói Maxwell nhà vật lý học thế kỷ 19 có ảnh hưởng tới vật lý của thế kỷ 20, người đóng góp vào cơng xây dựng mơ hình tốn học khoa học đại Vào năm 1931, nhân kỉ niệm 100 ngày sinh Maxwell,Albert Einstein đã ví cơng trình Maxwell "sâu sắc hiệu mà vật lý học có từ thời của Isaac Newton" Tiểu luận 2023 Chống sét đại chống sét theo phương pháp cầu lăn?  Chống sét đại:  Chống sét theo công nghệ phát tia tiên đạo sớm thu hút sét tới thiết bị chống sét.(dạng cầu) kim thu sét có nhiệm vụ tạo dòng ion đánh lên trước phận khác tịa nhà hay cấu trúc cơng trình Khi có dịng electron đánh xuống, gây nên ion hóa phân tử khơng khí để tạo nên dịng đánh lên Đây thiết bị chủ động, không sử dụng nguồn điện nào, không gây tiếng động, tác dụng vòng vài giây trước dòng sét thực đánh xuống  Chống sét đánh thẳng công nghệ tiêu tán đám mây điện tích khơng cho hình thành tia tiên đạo sét ( dissipation array system) Thiết bị bao gồm phần + Các đầu phát ion dương : Thường làm thép mạ đồng inox Các đầu phát ion dương có dạng cầu nhiều gai , dạng dù nhiều gai , dạng cánh dơi nhiều gai + Dây dẫn sét : Dùng để dẫn dòng ion dương từ mặt đất lên thiết bị phát ion dương +Hệ thống tiếp đất Dây tiếp đất : thường cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để tản dòng điện sét đất Các cọc tiếp đất : thường dài từ 2,4 mét đến mét Đường kính ngồi thường 14 – 16mm  Hút sét tia laser Ngày cần chống sét cho cơng trình đại địi hỏi PPCS có hiệu cao ví dụ kho chất nổ đạn dược, hạt nhân, trung tâm máy tính quan trọng (điều khiển bay, trung tâm điều hành mạng, )  Phương pháp phịng chống tích cực Một dạng phương pháp sử dụng có hiệu năm gần dự báo dông sét sớm Nhờ vào thiết bị đại đa, vệ tinh, Tiểu luận 2023 hệ thống định vị phóng điện, người ta dự báo khả có dơng sét xảy khu vực khoảng thời gian từ vài đến 30 phút  Chống sét theo phương pháp cầu lăn: Giữa điện tích cường độ điện trường mũi tiên đạo sét điện tích biên độ dịng sét có mối quan hệ Từ mối quan hệ phương pháp đưa vào cuối thập niên 70 nhằm xác đònh điểm sét đánh dựa sở độ dài khoảng cách phóng điện, gọi phương pháp “Quả cầu lăn” phương pháp đưa vào tiêu chuẩn AS 1768 1991.  Người ta giả thiết mũi tiên đạo sét điểm (tâm) cầu có bán kính độ dài của khoảng cách phóng điện, có điểm bề mặt cầu chạm với mặt đất bộ  phận bề mặt đất, điểm chạm điểm sét đánh, có vùng bề mặt quả cầu khơng thể chạm đến Vùng bề mặt cầu khơng chạm tới ngăn cản sét gọi vùng bảo vệ Tiêu chuẩn chống sét TCVN 9385-2012 IEC 62305? TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9385:2012 CHỐNG SÉT CHO CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG - HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ, KIỂM TRA VÀ BẢO TRÌ HỆ THỐNG Protection of structures against lightning - Guide for design, inspection and maintenance Phạm vi áp dụng 1.1 Tiêu chuẩn đưa dẫn thiết kế, kiểm tra bảo trì hệ thống chống sét cho cơng trình xây dựng Tiêu chuẩn đưa dẫn cho việc chống sét trường hợp đặc biệt kho chứa chất nổ, cơng trình tạm cần cẩu, khán đài kết cấu khung thép, dẫn chống sét cho hệ thống lưu trữ liệu điện tử 1.2 Tiêu chuẩn không áp dụng cho cơng trình khai thác dầu, khí biển, cơng trình đặc biệt hay áp dụng cơng nghệ chống sét khác Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Tiểu luận 2023 Quy định chung Chức hệ thống chống sét Chức hệ thống thu dẫn sét thu hút sét đánh vào chuyển dịng điện sét tạo xuống đất cách an toàn, tránh sét đánh vào phần kết cấu khác cần bảo vệ cơng trình Phạm vi thu sét hệ thống thu dẫn sét không cố định coi hàm mức độ tiêu tán dòng điện sét Bởi phạm vi thu sét đại lượng thống kê Mặt khác, phạm vi thu sét bị ảnh hưởng cách cấu tạo hệ thống thu dẫn sét, đặt theo chiều ngang chiều thẳng đứng tương đương Do khơng thiết phải sử dụng đầu thu nhọn chóp nhọn, ngoại trừ việc cần thiết mặt thực tiễn Vật liệu kích thước 6.1 Vật liệu Khi lựa chọn vật liệu, cần xem xét nguy bị ăn mịn bao gồm ăn mịn điện hóa Đối với việc bảo vệ dây dẫn, cần ý lớp bảo vệ chống lại ăn mịn mơi trường khắc nghiệt, ví dụ: a) Phủ dây dẫn chì dày mm đỉnh ống khói Bọc chì hai đầu điểm đấu nối; b) Nếu phận thu sét nên để trần, khơng dùng lớp PVC mỏng mm để bọc trường hợp cần chống gỉ (đặc biệt vật liệu nhôm) Tiết diện mối nối khoảng nửa mối nối ngồi (xem 12.10.2) 6.2 Kích thước Kích thước phận hợp thành hệ thống chống sét cần đảm bảo yêu cầu nêu Bảng Bảng Độ dày kim loại sử dụng mái nhà tạo thành phần hệ thống chống sét cần đảm bảo yêu cầu Bảng Bảng - Vật liệu, cấu tạo tiết diện tối thiểu kim thu sét, dây dẫn sét, dây xuống chôn đất Vật liệu Cấu tạo Tiết diện Ghi Tiểu luận 2023 tối thiểua (mm2) Đồng Đồng phủ thiếcb Nhôm Hợp kim nhôm Dây dẹt đặc 50 Chiều dày tối thiểu mm Dây trịn đặce 50 Đường kính mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu sợi 1,7 mm Dây trịn đặcf,g 200 Đường kính 16 mm Dây dẹt đặc 50 Chiều dày tối thiểu mm Dây trịn đặce 50 Đường kính mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu sợi 1,7 mm Dây trịn đặcf,g 200 Đường kính 16 mm Dây dẹt đặc 70 Chiều dày tối thiểu mm Dây tròn đặc 50 Đường kính mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu sợi 1,7 mm Dây dẹt đặc 50 Chiều dày tối thiểu 2,5 mm Dây tròn đặc 50 Đường kính mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu sợi 1,7 mm Dây tròn đặcf 200 Đường kính 16 mm 50 Chiều dày tối thiểu 2,5 mm Dây trịn đặc 50 Đường kính mm Cáp 50 Đường kính tối thiểu sợi 1,7 mm Dây trịn 200 Đường kính 16 mm Thép mạ kẽmc Dây dẹt đặc Tiểu luận 2023 đặcf,g Thép không gỉd Dây dẹt đặch 50 Chiều dày tối thiểu mm Dây trịn đặch 50 Đường kính mm Cáp 70 Đường kính tối thiểu sợi 1,7 mm Dây trịn đặcf,g 200 Đường kính 16 mm CHÚ THÍCH: a Sai số cho phép: - % b Nhúng nóng phủ điện, chiều dày lớp phủ tối thiểu micron c Lớp phủ phải nhẵn, liên tục khơng có vết sần với chiều dày danh định 50 microns d Chromium 16 %, Nickel %; Carbon 0,07 % e 50 mm2 (đường kính mm) giảm xuống 28 mm2 (đường kính mm) số trường hợp không yêu cầu sức bền học cao Trong trường hợp cần lưu ý giảm khoảng cách điểm cố định f Chỉ áp dụng cho kim thu sét Trường hợp ứng suất phát sinh tải trọng gió gây khơng lớn sử dụng kim thu sét dài tối đa tới 1m đường kính 10 mm g Chỉ áp dụng cho cắm xuống đất h Nếu phải quan tâm đặc biệt tới vấn đề nhiệt giá trị cần tăng lên 78 mm2 (đường kính 10 mm) dây trịn đặc 75 mm2 (dày tối thiểu mm) dẹt đặc Bảng - Vật liệu, cấu tạo kích thước tối thiểu cực nối đất Vật liệu Kích thước tối thiểua Cấu tạo Đồng Cápb Cọc nối đất Dây nối Tấm nối đất đất 50 mm2 Ghi Đường kính tối thiểu sợi 1,7 mm Tiểu luận 2023