Giáo trình Cao áp - Chương 3

Giáo trình Cao áp Trường: BÁCH KHOA HÀ NỘI Giảng viên: TRẦN VĂN TỚP

Phần I Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp 3.1 Mở đầu Cơ chế vật lý phóng điện mây - đất phục vụ mục đích bảo vệ chống sét đánh trực tiếp tia tiên đạo kênh dẫn bị ion hoá, điện dẫn lớn gồm điện tích âm gồm điện tích dơng (lợng điện tích lớn dấu tập trung đầu tia tiên đạo) tia tiên đạo phát triển đến gần mặt đất, cờng độ điện trờng vùng phía trớc tia tiên đạo với mặt đất gia tăng đáng kể làm xuất phóng điện phát triển từ mặt đất hớng phía tia tiên đạo cần phân tích điều kiện phát triển phóng điện hớng từ dới mặt đất lên phía đám mây từ xác định giá trị phóng điện sét để hoàn thiện mô hình dự báo toán lý : phóng điện có khả xảy cng dễ dng điện trở vật dới mặt đất cng bé điện trờng mặt đất hàm lợng điện tích tia tiên đạo, đặc biệt đầu tia tiên đạo khoảng cách từ tới mặt đất Để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp ngời ta sử dụng cột chống sét (CCS) dây chống sét (DCS) phạm vi bảo vệ CTS DCS thờng đợc xác định mô hình, hình chóp xoay đợc xác định dựa nghiên cứu phòng thí nghiệm có khả sét đánh vào vùng bảo vệ CTS DCS, từ đà xuất mô hình điện hình học mô hình điện hình học cho phép đánh giá hiệu thực tế thu hút phóng điện CTS DCS có sở để so sánh thiết bị bảo vệ chống sét có đám mây đến gần 3.2 Nguyên tắc bảo vệ chống sét đánh trực tiếp Cột thu sét đợc Benjamin Franklin (1706-1790) phát minh vào năm 1752 sau ghi nhận đợc điểm thu hút phóng điện sét : sử dụng mũi nhọn nhân tạo thu hút phóng điện sét sau dẫn dòng điện sét xuống đất 3.2.1 Nguyên tắc bảo vệ Bảo vệ chống sét dựa hiểu biết tơng tác giữ phóng điện sét với công trình cần bảo vệ từ đa hành động bảo vệ thích hợp Ngời ta phân biệt hai loại nhiễu sét liên quan đến hiệu ứng dòng điện sét (biên độ lớn dẫn đến tợng nhiệt điện động học) lu thông dòng điện sét điện áp cảm ứng Các nhiễu loạn gây phóng điện phá huỷ kết cấu cách điện, làm xuất tia lửa điện gây cháy nổ, phá huỷ thiết bị điều khiển, tự động, thông tin 3.2.2 Thiết bị bảo vệ Có hai loại loại bảo vệ chống sét đánh trực tiếp bảo vệ chống điện áp lan truyền a) Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp : tạo điều kiện để thu hút phóng điện sét đến điểm định sẵn mặt đất (tránh sét đánh trực tiếp vào công trình thiết bị cần bảo vệ) tản dòng điện sét vào đất Kỹ thuật điện áp cao PDF by http://www.ebook.edu.vn Phần I Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp tác dụng bảo vệ hệ thống thu sét giai đoạn phóng điện tiên đạo, đỉnh hệ thống thu sét (CTS DCS) tập trung điện tích điện trờng lớn nhất, mở đờng tia tiên đạo hệ thống thu sét tia tiên đạo ngợc lên phía phát triển từ hệ thống thu sét làm tăng điện trờng cuối sét bị thu hút CTS DCS công trình cần bảo vệ thấp nằm gần hệ thống thu sét, đợc che khuất, có khả bị sét đánh Để bảo chống sét đánh trực tiếp đặt kim thu sét cột cao (CTS), dây thu sét lới thu sét Đối với thiết bị yêu cầu : CTS (DCS) dây dẫn dòng điện sét phải đợc thiết kế hợp lý tổng trở nối đất phải nhỏ trạm biến áp diện tích có hạn nên bảo vệ CTS DCS đờng dây tải điện cao áp trải dài nên bảo vệ CTS Franklin mà phải dùng DCS (lắp đặt phía bên dây dẫn pha đợc nối trực tiếp vào cột qua khe hở phóng điện) Nếu DCS : sét đánh vào đờng dây, dòng điện sét lan truyền theo dây dẫn hai phía điểm sét đánh phía có dòng điện i/2 lu thông điện ¸p xt hiƯn ®i kÌm sÏ b»ng Zc.i/2 (víi có sét 25kA, tổng trở sóng dây dẫn 400, điện áp xuất 5000 kV, dễ dẫn đến phóng điện cách điện đờng dây) Trờng hợp treo dây chống sét điện áp R.i(t) + L.di/dt (với trờng hợp điện trở cột 10, điện cảm cột 10H, độ dốc dòng điện sét 10 kA/s, điện áp 350 kV, thấp đáng kể so với sét đánh trực tiếp vào dây dẫn) Một khó khăn không nhỏ thiết bị bảo vệ chống sét đánh giá ®óng hiƯu qu¶ b¶o vƯ chèng sÐt b) B¶o vƯ chống điện áp Các thiết bị bảo vệ loại có nhiệm vụ ngăn chặn tác động điện áp sét gây nên (nghiên cứu sau) 3.3 Bảo vệ chống sét thu lôi ý tởng bảo vệ chống sét đánh trực tiếp : định hớng xác tia tiên đạo sét đến điểm định trớc mặt đất : kim thu sét, dây dẫn dòng điện sét nối đất cần ý tránh phá huỷ thiết bị nhiệt có dòng điện sét qua 3.3.1 Cét thu sÐt Phãng ®iƯn sÐt cã tÝnh chÊt chän lọc : sét đánh vào công trình có độ cao vật nối đất tốt có xác suất cao so với công trình thấp xung quanh Tính chất đợc vận dụng việc chống sét đánh thẳng cho công trình : nguyên tắc bảo vệ công trình chống sét đánh trực tiếp đà hầu nh không thay đổi từ năm 1752 Franklin đề xớng thực cột cao có đỉnh nhọn kim loại đợc nối đến hệ thống nối đất gọi CTS hay gọi cột thu lôi Hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp (hệ thống thu sét) gồm : Kỹ thuật điện áp cao Phần I Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp phận thu đón sét (kim thu sét, dây thu sét) dây dẫn đa xuống (dây dẫn dòng ®iƯn sÐt) m¹ng l−íi ®iƯn cùc n»m ®Êt để tản dòng điện sét (hệ thống nối đất) Cột thu sét : thiết bị để tránh sét mà ngợc lại dùng để thu hút phóng điện sét phía Sử dụng CTS với mục đích để sét đánh xác vào điểm định sẵn mặt đất vào điểm công trình Việc láp đặt CTS làm tăng xác suất sét đánh vào diện tích công trình cần bảo vệ Do cần chọn vị trí láp đặt CTS cách hợp lý Tác dụng thu hút phóng ®iƯn sÐt vỊ phÝa c¸c hƯ thèng thu sÐt dùa : hiệu ứng mũi nhọn phân thu sÐt : sù tÝch tơ ®iƯn tÝch ë ®Ønh mũi nhọn làm khuyếch đại cờng độ điện trờng cục bộ, gây hiệu ứng vầng quang quanh kim thu sét, làm ion hoá chất khí xung quanh CTS có độ cao lớn, điện trở bé tạo nên cờng độ điện trờng đỉnh cột lớn thu hút phóng điện sét phía mình, tạo nên khu vực an toàn quanh Ngời ta chia hệ thống tháo sét dùng để bảo vệ sét đánh trực tiếp thành loại : CTS, DCS thu sét sét hình lới 3.3.2 Cột chống sét Sau phát minh CTS Benjamin Franklin vào năm 1752, nhiều nhà khoa học đà nghiên cứu đề xuất thiết bị nhằm nâng cao lực thu hút sét, tăng khoảng cách bảo vệ so với cột thu sét đơn giản nhà vật lý học ngời Hungary, L.Szillard đa thiết bị chống sét vào năm 1914 cách đặt nguồn chất phóng xạ đặt gần mũi nhọn CTS Franklin Do tính phóng xạ, cột không khí bị ion hoá đỉnh CTS, tơng đơng làm tăng chiều cao cột Các thí nghiệm đối CTS thông thờng cột thu sÐt cã sư dơng chÊt phãng x¹ thùc hiƯn t¹i vùng Alpe Thuỵ sĩ không chứng minh đợc hiệu phơng pháp Chất phóng xạ lại nguồn ô nhiễm môi trờng Loại cột thu sét không đợc dùng Còn có số loại CTS hiệu hơn, ví dụ CTS sử dụng hiệu ứng vầng quang dựa vào dẫn đờng vầng quang phát cách đặt xung cao áp (hàng chục nghìn vôn) vào đầu mũi nhọn cột thu sét tìm cách tạo phóng điện tia lửa lặp lặp lại điện cực trung gian kim thu sét a)Cột chống sét phát xạ sớm (paratonnerre dispositif d'amorỗage P.D.A.) Ví dụ hai loại CTS phát xạ sớm Pháp đợc đa vào sử dụng từ năm 1984 Thiết bị chống sét kiĨu PULSA (h·ng HÐlita) : c¸c xung cao ¸p tõ 15 đến 20 kV lặp lặp lại đợc đặt vào kim thu sét đám mây đến gần, điện tích không gian xuất (do ion hoá) tập trung gần mũi nhọn, thúc tia tiên đạo phát triển lên phía trên, dẫn đờng cho tia tiên đạo sét từ đám mây phát triển xuống Kỹ thuật điện áp cao Phần I Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp Thiết bị chống sét kiểu PREVECTRA (h·ng Indelec) : gåm kim thu sÐt trung t©m (1) đồng điện phân thép không rỉ đọc gắn trụ đỡ, hộp (3) đồng nhằm bảo vệ thiết bị taọ ion hoá bên trong, hệ thống điện cực bên dới (4) điện cực phía (2) Ngoài có thiết bị tạo ion hoá Nguyên tắc hoạt động kim thu sét PREVECTRA nh sau : trờng hợp xảy dông bÃo, điện trờng khí tăng nhanh, cảm biến bên dới thu lợng điện trờng tích trữ thiết bị ion hoá Trớc xảy tợng phóng điện sét có gia tăng đột ngột điện trờng khí quyển, điều tác động làm thiết bị ion hoá giải phóng lợng đà tích luỹ đợc, điện cực phía phát tia lửa điện, tạo đờng dẫn tia tiên đạo phía trên, chủ động dÉn sÐt b) KÝch thÝch phãng ®iƯn sét định vị phóng điện sét Việc nghiên cứu chất sét hậu đòi hỏi kiên trì lớn điều hoàn toàn không đáp ứng đợc yêu cầu nghiên cứu bảo vệ chống sét phơng pháp kích thích phóng điện sét cách nhân tạo : có đám mây dông tiến đến gần, ngời ta phóng phía đám mây mét tªn lưa cì nhá kiĨu tªn lưa chèng m−a đá kéo theo sợi dây kim loại mảnh kéo từ cuộn dây đặc biệt cột mặt đất Các hệ thống định vị sét đợc nghiên cứu phát triển dựa dò tìm xạ điện từ sét, ví dụ hệ thống LLS (Lightning Location System) đợc nghiên cứu Mỹ, sử dụng nguyên tắc tìm phơng vô tuyến 3.4 Phạm vi bảo vệ cột chống sét theo mô hình cổ điển 3.4.1 Láp đặt kim thu sét i i/2 i/2 L fil R fil u i/2 R t U Rt Điện áp U kim thu sét đất đợc chọn gốc trị số b»ng : i d ⎛i⎞ u = (Rt + R fil ) + L fil ⎜ ⎟ dt ⎝ Kỹ thuật điện áp cao (3 1) Phần I Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiÕp VÝ dô : Rt=10Ω, (bá qua Rfil so với Rt) L=10-5 H, dây dẫn dài 10m, dòng điện I=200 kA, di/dt=10.109 A/s, ta cã : U = 10 200.103 + 10 −510.10 = 1,17.10 (V ) = 1,17(MV ) Cần phải giảm thấp trị số điện trở nối đất để tránh phóng điện 3.4.2 Phạm vi bảo vệ cột chống sét theo mô hình kinh điển Các CTS tạo khoảng không gian gần cột thu sét (trong có vật cần bảo vệ), có khả bị sét đánh gọi phạm vi bảo vệ Phạm vi bảo vệ CTS ®· cã nhiỊu thay ®ỉi tõ xt hiƯn L J O P A M K JBCK Trô - Gay Lussac 1823; BAC c«n – Defonville 1874; DAE c«n – Uû ban Paris 1875, LFGM trô – Chapman 1875; FAG c«n – Adam 1881; B D a) 100 F H 100 50 I 50 G 75 E 25 C OHIP trụ 1881; Xác định phạm vi bảo vệ cđa hƯ thèng thu sÐt HiƯu qu¶ b¶o vƯ cđa CTS đặc trng xác suất sét đánh vào khu vực (tỉ lệ số lần sét đánh vào công trình đợc bảo vệ với số lần sét đánh vào cột thu sét) Việc xác định xác khu vực hớng đánh sét khó, nhiệm vụ xác định tác dụng bảo vệ hệ thống tháo sét đợc quy việc xác định quy luật phân bố phóng điện hệ nhiều điện cực kênh phóng điện sét với mặt đất có đặt CTS công trình cần bảo vệ Những nghiên cứu sét thực tế nh mô hình cho thấy chiều cao CTS hệ thống nối đất quan trọng : xác suất sét đánh vào công trình giảm khoảng cách đến CTS giảm Xác định xác suất sét đánh vào công trình cụ thể nhiệm vụ phức tạp, ngời ta sử dụng phạm vi bảo vệ CTS Phạm vi bảo vệ CTS đợc xác định sở nghiên cứu mô hình phóng điện sét phòng thí nghiệm, phóng điện tia lửa xung kích khoảng cách lớn, (độ tin cậy đợc khẳng định kinh nghiệm vận hành hệ thống điện thời gian dài) b) Phạm vi bảo vệ cột thu lôi Từ kết nghiên cứu phạm vi bảo vệ CTS miền đợc giới hạn mặt hình nón cong tròn xoay có tiết diện ngang hình tròn Ơ độ cao hx có bán kính bảo vệ rx xác định theo côn thức đơn giản sau rx = Kỹ thuật điện áp cao 1,6 (h hx ) h 1+ x h (3 2) Phần I Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp h h h h/3 2h M hx hx rx 1,5h 0,75 3h rx Phạm vi bảo vệ CTS đơn a) Phạm vi bảo vệ dạng hình nón; b) Phạm vi bảo vệ dạng đơn giản hoá; c) Phạm vi bảo vệ theo ABB Để thuận tiện tính toán thiết kế, dùng phạm vi bảo vệ dạng đơn giản hoá : đờng sinh hình chóp có dạng ®−êng gÉy khóc, ®o¹n ab nèi ®Ønh CTS cã chiỊu cao h tới điểm cách xa chân cột 1,5h (điểm b có độ cao 2/3 h) Bán kính báo vệ rx ở độ cao hx cách mặt đất b»ng : ⎧ hx ⎞ ⎛ ⎟⎟ p ⎪Khi h x < h ⇒ rx = 1,5h⎜⎜1 − ⎪ ⎝ 0,8h ⎠ ⎨ ⎪Khi h > h ⇒ r = 0,75h⎛⎜1 − hx ⎞⎟ p x x ⎪ h ⎠ ⎝ ⎩ p lµ hƯ sè hiƯu chØnh chiỊu cao cé cao h¬n 30 m : víi h≤30m, p = ; h>30 m, p= (3 3) 5,5 h Theo V V Bazukin (Liªn xô) phạm vi bảo vệ CTS đơn có độ cao h dới 150m có dạng hình chóp có đỉnh độ cao hod Nh điều kiện biên để CTS thu hút phóng điện sét dọc theo đờng parabole p, phải thoả mÃn điều kiện sau HT1 d Vùng thu hút phóng điện sét đợc định nghĩa thể tích xác định xung quanh CTS bị giới hạn diện tích S mà kênh khí bị ion hoá tiếp xúc với chắn gây phóng điện sét vào đỉnh tia cét thu sÐt y p arabole protection s i d ≥ HT1 T di H h d s urface équivalent de capture s i = πx2 pour d i> h s i = πd i2 pour d i≤ xi Lim ite de protection pour dis tance d'am orỗage T1 i d hT non protection s i d ≤ HT1 h P y I II d ≤ h/2 h −2hy + x =0 protection par la tige s i d≥x x x x Vïng thu hót phãng điện sét (mô hình điện hình học): chiều cao cột thu sét, R bán kính trụ D khoảng cách phóng điện Vùng phóng điện xuống đất đầu tia tiên đạo xuất vùng AB CD gần mặt đất đỉnh cột thu sét, sét phóng điện xuống đất đầu tia tiên đạo xuất vòng cung BC, sét chắn phóng điện vào đỉnh cột thu sét Vùng bảo vệ đợc xác định diện tích giới hạn cung tròn TM có tâm điểm C B có bán kính d si cho giá trị Is khác nhau, xác định đợc phạm vi bảo vệ : với giá trị I>Ii, vùng bảo vệ lớn theo mô hình cú sét có biên độ lớn phạm vi bảo vệ đợc mở rộng Nh CTS bảo vệ chống cú sét mạnh tốt cú sét yếu với cú sét mà dòng điện sét bé, sét phóng điện vào thân cột thu sét dòng điện sét cáng lớn, phạm vi bảo vệ rộng nhng xác suất bảo vệ lại thấp : p = P{I ≥ I i } = e Kü thuật điện áp cao Ii 26 ,1 (3 12) Phần I Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trùc tiÕp Paratonnerre Zone protégées contre les coups de foudre négatifs D Vïng b¶o vƯ cđa cét thu sÐt theo mô hình điện hình học Theo mô hình phạm vi bảo vệ không phụ thuộc vào chất nh vào chiều cao cột thu sét Bán kính bảo vệ xác định d=9,4.I 2/3 Nếu khoảng cách phóng điện d nhỏ chièu cao cột thu sét, sét không phóng điện vào đỉnh CTS mà vào thân cột Ví dụ trờng hợp dòng điện sét Ii=10 kA CTS có độ cao H=60 m, ta tìm đợc dsi=42 m Ii=10 kA dsi T C ds B A D E T’ F dsi dsi=42 m H=60m M M Ph¹m vi bảo vệ CTS cao 60 m với dòng điện sét Ii=10 kA Với khoảng cách phóng điện dsi=42 m, vẽ đờng ABCDEF Nếu đầu tia tiên đạo xuất vùng đoạn thẳng AB EF, sét phóng ®iƯn xng ®Êt Nh−ng nÕu xt hiƯn vßng cung CD, phóng điện sét hớng vào đỉnh cột thu sét Điều thú vị tia tiên đạo sét xuất đoạn BC DE, gây phóng điện vào thân cột thu sét Phạm vi (vùng) bảo vệ giới hạn cung tròn T'M không chạm vào đỉnh cột thu sét Nói cách khác phần T'T không đợc sử dụng đến H Xác suất để sét đánh vào thân CTS xác st ®Ĩ rs h ⇒ b = 0,6h⎛⎜1 − hx ⎞⎟ x x ⎪⎩ h⎠ ⎝ (3 15) Do nưa chiỊu réng cđa khu vùc cã xác suất 100% phóng điện vào dây thu sét b=2h nên dùng hai dây đặt cách khoảng s=4h điểm mặt đất nằm cách hai DCS đợc bảo vệ an toìan khoảng cách sIi Ii M II dsi d A’ B’ B A D’ C’ dsi DCS β dsi D C θ DD hcs α hdd dsi I Mô hình điện hình học DCS a) Vùng phóng điện xuống đất Vùng I diện tích bị giới hạn parabole, trục z mặt đất Tất tia tiên đạo sét xuất vùng gần mặt đất gần dây dẫn, nên sét phóng điện xuống đất vào dây dẫn Khoảng cách phóng điện đợc tính dựa dòng điện sét tới hạn, vẽ cung bán kính d tâm dây dẫn DD Kỹ thuật điện áp cao Phần I 14 Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp Cung cắt parabole điểm M Vùng chắn phóng điện vào dây dẫn : vùng II nằm trụ z parabole Mọi tia tiên đạo xuất vùng chắn gây phóng điện vào dây dẫn (nếu DCS bảo vệ) b) Vùng sét đánh vào DCS Vùng III diện tích phần bên cung parabole Gfiống nh trờng hợp trớc DCS tia tiên đạo xuất vùng đánh vào dây dẫn có dây cgống sét dây đóng vai trò bảo vệ dây dẫn chông sét đanhs trực tiếp Để bảo vệ dây dẫn khoảng cách DCS điểm P đờng parabole phải nhỏ khoảng cách dây pha điểm P ( P DCS < P DD ) Tất điểm P cung DCS-DD-M thảo mÃn điều kiện trrên Với giá trị T lớn hơn, cung B'C' thu hẹp lại biến điểm M c) Góc bảo vệ Khi thiết kế cột điện theo ứng suất khí ngời ta điểm treo dâu chống sét DCS xác định nằm cung A'B' Nếu giao điểm cung trục đối xứng cđa cét, ng−êi ta sÏ dïng hai d©y thu sÐt Góc bảo vệ đợc tính nh sau : α =θ − β ⎛ hdd − d ⎞ ⎟ ⎝ d ⎠ n β = arcsin 2d θ = arcs sin (3 19) hdd độ cao dây pha đất n khoảng cách dây pha dây chống sét Có thể chứng minh đợc : d si hcs hdd − sin α hcs − (3 20) Suy : I cr hcs − hdd ⎡ ⎢ hcs − =⎢ , 72 ( − sin α) ⎢ ⎣⎢ ⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦⎥ 1, 25 (3 21) Chọn góc bảo vệ cho không xảy phóng điện cách điện đờng dây sét đánh vào dây chống sét Với điều kiện điện áp gây cú sét đánh vào dây pha nhỏ điện áp phóng điện 50% cách điện đờng dây (U50%) có : Kỹ thuật điện áp cao Phần I Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp hcs hdd sin = − ,8 ⎛ 2U 50% ⎞ ⎜ ⎟ 6,72⎜ ⎟ ⎝ Z dd ⎠ 15 hcs − (3 22) ( Zdd tổng trở sóng đờng dây) Góc bảo vệ thờng đợc chọn nhỏ 30o 3.5.4 Hiệu bảo vệ chống sét đánh trực tiếp dây thu sét DCS bảo vệ dây dẫn đờng dây tải điện chống sét đánh trực tiếp Số lần sét đánh vào đờng dây cao trung bình hm dài 100 km năm xác đinh theo biểu thức sau : I 01 ∫ N= N1 (I1 ) f (I1 )dI + I 3.6 I max ∫N (I1 ) f (I1 )dI (3 23) I 01 Điều kiện an toàn có dòng điện sét qua hệ thống thu sét Khi sét đánh vào hệ thống thu sét, dòng điện sét qua dây dẫn dòng điện sét để tản vào đất gây tăng áp hệ thống nối đất điện cảm dây dẫn dòng điện sét Nếu dòng điện sét có dạng xiên góc biên độ Is độ dốc a, điện áp lớn xuất điểm thân cột cách nối đất khoảng l : U l = I s R xk + aLo l (3 24) Lo - điểm cảm đơn vị dây dẫn dòng điện sét, dòng điện sét Is = 60 kA độ dốc a = 30 kA/s Từ suy khoảng cách tối thiểu không khí đất đảm bảo an toàn tháo dòng điện sét Khoảng cách an toàn không khí với giá trị tính toán dòng điện sét điện tr−êng cho phÐp kh«ng khÝ Ekk = 500 kV/m : l kk = I s R xk + aLo l 60.R xk + 30.1,7.l = ≈ 0,12.R xk + 0,1.l 500 E kk (3 25) Khoảng cách an toàn đất nối đất CTS độc lập điểm gần hệ thống nối đất thiết bị cần bảo vệ với giá trị tính toán dòng điện sét điện trờng cho phép ®Êt E® = 300 kV/m : ld = 60.R xk I s R xk =3 ≈ 0,1.R xk 500 E kk (3 26) Khoáng cách lkk ld không đợc nhỏ m m Tại trạm biến áp việc đảm bảo khoảng cách an toàn không khí đất phải xem xét phối hợp điện áp phóng điện xung kích chuỗi sứ với điện áp xuất điểm treo chuỗi sứ có dòng điện sét qua 3.7 Nối đất kết cấu hệ thống thu sét 3.7.1 Yêu cầu láp đặt cột thu sét Để tận dụng độ cao sử dụng kết cấu công trình cần bảo vệ để làm giá đỡ kim thu sét điều kiện cho phép Ví dụ nh trạm biến áp, kim thu sét gắn trực tiếp xà kim loại (xà đỡ góp, xà đỡ đờng dây), xà đợc dùng làm dây dẫn tháo dòng điện sét nối kim thu sét Kỹ thuật điện áp cao Phần I 16 Chơng : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp với hệ thống nối đất Đối với trờng hợp phải dùng CTS độc lập thì trụ đỡ kim thu sét dùng cột bê tông cột gỗ ®é cao cđa CTS nhá h¬n 20m Cã thĨ sư dụng cốt thép cột bê tông làm dây dẫn tháo dòng điện sét, cột gỗ phải láp đặt dây dẫn tháo dòng điện sét riêng.ểtong trờng hợp cột cao 20m sử dụng cột kim loại Kim thu sét dây dẫn dòng điện sét phải đợc bảo vệ chống ăn mòn sơn phủ mạ phải đảm bảo độ bền khí 3.7.1 Nối đất cột thu sét Nếu láp đặt CTS nhà công trình, dây nối đất cột thu sétphải nhiều nhánh để rẽ nhánh dòng điện sét để giảm từ trờng Nó phải đợc nối đến hệ thống nối đất hình lới cân thế, đảm bảo cho dòng điện sét khuếch tán vào đất theo cân áp hệ thống nối đất Việc phân tán dòng điện sét theo nhiều nhánh khác cho phép phân bố lu thông dòng điện sét giảm tăng áp hệ thống nối đất mà không có trị số lớn nh dòng điện sét vào đất điểm Các phần khác hệ thống nối đất có tăng đồng thời nên không tạo chênh lệch lớn chúng Dây nối kim thu sét hệ thống nối đất cần phải ngắn Trong trờng hợp nhà kết cấu khung thép (hoặc bê tong cốt thép), dây nối đất CTS phải nối với nẹp sắt chúng đợc đợc liên hệ với điện để tránh điện áp nguy hiểm cho ngời nh tránh nguy cháy, nổ xuất tia lửa điện Nối đất dạng "có chét chân ngỗng" với mục đich tạo thuận lợi lu thông dòng điện sét vào đất Hình dáng cho phép có đợc tổng trở nối đất bé Bảng sau cho ta thấy yêu cầu tiêu chuẩn hoá kích thớc dây nối đất hệ thống nối đất (tiêu chuẩn Thuỵ sĩ) Đồng, mm Dây tròn Ruban 2x20 Nhà bình thờng Sắt mạ nóng, mm Nhôm, mm 2,5x20 Công trình kết cấu đặc biệt cao Cuivre, mm Sắt mạ nóng, mm Nhôm, mm Dây nối đất 3x25 2x25 4x25 2x25 500x1000x1 10 4x25 500x1000x2 §iƯn cực nối đất Dây tròn Ruban 2x20 Thanh dẹt 500x1000x1 Kỹ thuật điện áp cao 3x25 500x1000x2 11 ... hiƯu chØnh chiỊu cao cé cao h¬n 30 m : víi h? ?30 m, p = ; h >30 m, p= (3 3) 5,5 h Theo V V Bazukin (Liên xô) phạm vi bảo vệ CTS đơn có độ cao h dới 150m có dạng hình chóp có đỉnh độ cao ho