6-10 35-110 220 330 500 750 Ph ơng tiện giao thông cao 4 m66 7 7,5 8

C điện dung của từng đĩa cách điện.

δ σ k

6-10 35-110 220 330 500 750 Ph ơng tiện giao thông cao 4 m66 7 7,5 8

C ờng độ điện tr ờng cho phép d ới đ ờng

dây 15 kV/m - - - - 7 14

Khoảng cách tối thiểu dây dẫn - đất trong vùng đông dân

Để xác định khoảng cách không khí giữa các phần dẫn điện và giữa các phần mang điện với các phần nối đất trong các trạm phân phối ngoài trời sử dụng trị số điện áp thí nghiệm thiết bị, đối với các trạm phân phối điện áp đến 220 kV điện áp thí nghiệm với xung sét, còn đối với các trạm phân phối từ 330 kV trở lên là điện áp thí nghiệm điện áp xoay chiều tần số công nghiệp.

Khoảng cách không khí cách điện của các thiết bị phân phối

Điều kiện tính toán Khoảng cách cách điện bé nhất, cm ở cấp điện áp

d ới 10 20 35 110 220 330 500

Theo độ bền điện

-giữa các pha khi dùng thanh góp cứng

- giữa pha - đất khi dùng thanh góp cứng 20

22 3033 4044 9090 200180 280250 420375

Theo điều kiện an toàn

- giữa phần dẫn điện không che chắn đến đất

- giữa phần dẫn điện đến các vật che chắn - giữa các phần dẫn điện đến ph ơng tiện vận chuyển, giữa các tiếp điểm của dao cách ly mở đến đất và các phần dẫn điện. 290 220 300 230 310 240 360 290 450 380 520 450 645 575

Thanh góp của các trạm phân phối ngoài trời khá dài nên khoảng cách không khí cách điện giữa các pha đ ợc tính dự trữ 10% lớn hơn giữa pha với đất.

Tr ờng hợp sử dụng thanh góp mềm, khoảng cách không khí cách điện cần phải lớn hơn ví khoảng cách thực tế giảm do khả năng dao động của các dây dẫn (gió và thay đối nhiệt độ).

11/08/15 Page 68

Cách điện của đ ờng dây trên không ngoài các cách điện thề rắn (sứ, thủy tinh) còn dùng cách điện của không khí và của gỗ.

Một số n ớc sử dụng khá phổ biến gỗ làm cột điện cho các đ ờng dây điện áp đến 220 kV, ví dụ ở Nga tổng chiều dài đ ờng dây điện áp trên không dùng cột gỗ chiếm đến một phần ba chiều dài các đ ờng dây điện áp trên 35 kV. Xây dựng các đ ờng dây cột gỗ kinh tế hơn so với dùng cột sắt.

Cách điện của không khí đã đ ợc nghiên cứu nhiều ở các ch ơng tr ớc, ớ đây chỉ trình bày đối với gỗ. Tính chất cách điện của gỗ phụ thuộc rất nhiều vào trạng thái của nó. Gỗ đ ợc sấy tẩm tốt có điện áp phóng điện khá cao.

Nh ng do gỗ là vật liệu xốp và hút ẩm nên nó luôn chứa một hàm l ợng n ớc từ 15 đến 40%. Độ ẩm của gỗ phụ thuộc vào môi tr ờng và vì vậy độ bền điện của nó cũng thay đổi rất nhiều theo điều kiện thời tiết.

Khi sử dụng cột gỗ, cách điện của đ ờng dây đ ợc tăng c ờng vì phần cột gỗ nối tiếp với chuỗi cách điện. Tuy vậy độ bền điện chung của tổ hợp cách điện này không phái nhỏ hơn tổng độ bền cách điện của các phần tử riêng rẽ. Điều này đ ợc giải thích là do phân bố điện áp giữa chuỗi cách điện và phần cột và xà gỗ.

Nếu đặt điện áp xoay chiều hoặc quá điện áp nội bộ, điện áp phân bố theo điện trở. Vì vậy nếu thời tiết khô ráo, gỗ không làm giảm bớt gánh nặng cho chuỗi cách điện. Khi trời m a hoặc bị bẩn bụi, điện trở của chuỗi cách điện giảm, gỗ nhận một phần điện áp xác định theo điện dẫn rò của xà và chuỗi cách điện.

Phóng điện luôn xảy ra theo kiểu nối cấp : ban đầu là phóng điện trên chuỗi cách điện, kế đến là xà. Xà gỗ có thể làm tăng điện áp phóng điện ớt của cách điện đ ờng dây thêm 15-20%. Do vậy hoàn toàn có thể giảm đi một đĩa cách điện trong chuỗi so với đ ờng dây dùng cột sắt. Khi chuỗi cách điện bị bẩn bụi nghiêm trọng, dòng điện rò tăng làm xuất hiện nguy cơ gỗ bị cháy. Kinh nghiệm vận hành cho thấy trong một số tr ờng hợp cháy cột gỗ do dòng điện rò lớn chiếm 10-15% tổng số lần sự cố của đ ờng dây dùng cột gỗ.

Đối với điện áp xung kich do thời gian tồn tại của điện áp rất ngắn và lúc đầu điện áp phân bố theo điện dung nên gỗ đ ợc thể hiện nh một điện môi và đ ợc dùng để tăng mức cách diện xung kích của đ ờng dây. C ờng độ cách điện xung kich của gỗ rất tản mạn phụ thuộc vào tình hình ẩm của gỗ và các yếu tổ có liên quan đến sự bố tri và kích th ớc của nó trong cách điện tổ hợp (cách điện gỗ phối hợp với cảnh điện thể rắn).

Trong tinh toán thiết kế, độ bền cách điện tăng c ờng của xà gỗ có thể lấy trị số gần đúng

khoảng 100kV/m nếu dùng sữ đỡ, bằng khoảng 70 kV/m nếu dùng ccáh điện chuỗi. cách điện của đ ờng dây trên không dùng cột gỗ cao hơn đ ờng dây dùng cột sắt và cột bê tông. Do vậy chỉ tiêu bảo vệ chống sét của đ ờng dây cột gỗ cao hơn của đ ờng dây cột sắt và cột bê tông nên nó có thể vận hành tin cậy ngay cả khi không có treo dây chống sét

11/08/15 Page 70

Độ bền cách điện của của khoảng không khí trên đ ờng dây tải điện và trạm biến áp siêu cao áp khi có quá điện áp nội bộ

Trong các thiết bị điện áp đến 220 kV, điện áp phóng điện của các khoảng không khí cách điện hầu nh không có sự khác biệt với điện áp phóng điện mũi nhọn - cực bản hoặc mũi nhọn - mũi nhọn với cùng khảng cách. Tuỳ thuộc vào dạng điện tr ờng đối xứng (ví dụ dây dẫn - dây dẫn) hay không đối xứng (dây dẫn - cột hoặc dây dẫn - đất), để xác định điện áp phóng điện sử dụng số liệu thí nghiệm điện áp phóng điện với dạng điện cực mũi nhọn - mũi nhọn hay mũi nhọn - cực bản.

Trong các thiết bị siêu cao áp độ bền cách điện khác với kêts quả thực nghiệm. Trị số điện áp phóng điện phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố ảnh h ởng đến phân bố điện tr ờng nh là phân pha, kích th ớc xà và cột, khoảng cách dây dẫn đến mặt đất, cực tính và điện áp của pha bên cạnh. Vì vậy cần xem xét các khoảng không khí riêng rẽ pha - pha - đất, ba pha - đất. ảnh h ởng của điện áp của các pha bên cạnh

Điện áp phóng điện U50% trong hệ hai dây (1) và 3 dây (2) và t ơng ứng với điện áp phóng điện khô Ub (1" và 2").

Khoảng cách giữa các pha là 5 m.

Dây phân pha n=4; r=2 cm; rp=28 cm. Độ treo cao của dây dẫn 29 m.

Trong hệ hai dây dẫn, xung quá điện áp thao tác cực tính d ơng đặt vào pha B, cực tính âm đặt lên pha A. Trong tr ờng hợp hệ ba pha bố trí trên cùng mặt phẳng, xung cực tính d ơng đặt lên pha giữa, cò xung cực tính âm đặt lên hai pha ngoài cùng là B và C. Trục nămg ngang trên hình 17.48 thể hiện điện áp cực tính âm đặt lên pha A hoặc pha A và C.

Từ các đ ờng cong trên hình vẽ thấy rằng điện áp phóng điện trong hệ ba pha bé hơn so với tr ờng hợp hệ hai pha.

Nếu độ treo cao của đai chắn tăng điện dung của đai chắn đối với đất giảm, nên điện tích và c ờng độ điện tr ờng trên bề mặt dây dẫn giảm, dẫn đến làm tăng điện á phóng điện

điện áp phóng điện 50% của hệ cách điện kiểu màn chắn - màn chắn - đất với cùng độ treo cao của đai chắn

Điện áp phóng điện 50% của màn chắn màn chắn đất (1-4) và – –

điện áp trên màn chắn thứ nhất (UA, đ ờng cong 1 -4 ) phụ thuộc vào ’ ’

điện áp trên pha thứ hai (UB).

Khoảng cách giữa các màn chắn 8 m. Độ treo cao của màn chắn

1- 7 m; 2 9 m; 3- 11 m; 4- 13 m. –

11/08/15 Page 72

Điện tr ờng d ới các đ ờng dây tải điện trên không có thể gây những ảnh h ởng sinh lý tới sức khỏê con ng ời, tác động đến chức năng hoạt động của hệ thần kinh trung ơng, hệ tim mạch và các cơ quan nội tạng.

Khi tiép xúc với các vật bằng kim loại khong nối đất, các máy nông nghiệp và các ph ơng tiện vận tải ng ời có thể tác động ngắn hạn của điện tích, đặc biệt nguy hiểm khi trên đ ờng dây xuất hiện quá điện áp.

Tiêu chuẩn quy định giới hạn thời gian cho phép l u lại trong điện tr ờng đối với nhân viên vận hành trạm biến áp và đ ờng dây tải điện siêu cao áp

C ờng độ điện tr ờng, kV/m 5 10 15 20 25 Thời gian l u lại cho phép đối với

ng ời trong một ngày, phút không hạn chế 180 90 10 5

Nếu tuân thủ thời gian theo chỉ dẫn trên đây, thì trạng thái sức khoẻ sau một ngày đ ợc khôi phục không để lại dấu hiệu meetj mỏi nào cả.

Tại các trạm biến áp theo kết quả đo l ờng cần phải xây dựng bản đồ phân bố điện tr ờng trên diện tích của trạm để phục vụ công tác vận hành và sửa chữa.

Nếu c ờng độ điện tr ờng tại chỗ làm việc lớn hơn 25 kV/m hoặc thời gian l u lại trong điện tr ờng v ợt quá thời gian quy định, thì cần sử dụng các biện pháp bảo vệ, ví dụ nh sử dụng các bộ quần áo đ ợc che

chắn tĩnh điện. Ph ơng tiện bảo vệ cũng đ ợc sử dụng trong tr ờng hợp nếu nh không loại trừ đ ợc tác động của điện tích trên các bộ phận kim loại không nối đất.

Ngoài nhân viên vận hành cũng cần phải đảm bảo an toàn cho dân c và động vật sống trong vùng đ

ờng dây đi qua. Vì vậy quy định hạn chế c ờng độ điện tr ờng ở mức 15 kV/cm với vùng đông dân và 20 kV/cm với vùng th a dân.

C ờng độ điện tr ờng d ới đ ờng dây phụ thuộc vào chiều cao, do vậy nó thay đổi dọc theo khoảng v ợt và theo hành lang. Trị số điện tr ờng trên mặt đất lớn nhất là d ới dây dẫn và ở chố võng nhất

11/08/15 Page 74

Phân bố c ờng độ điện tr ờng d ới đ ờng dây tải điện siêu cao áp 75 kV. Các con số trên các đ ờng cong chỉ chiều cao dây dẫn cách mặt đất

 Với mục đích thể chế hoá công việc trong dải đ ờng dây đi qua và khu vực lân cận quy định vùng làm việc và hành lang an toàn.

 Ranh giới vùng ảnh h ởng của đ ờng dây 750 kV là ở khoảng cách 40 m kể từ hình chiếu đứng trên mặt đất của dây dẫn ngoài cùng. Trong vùng này nghiêm cấm xây dựng nhà ở, trang trại nuôi gia súc và gia cầm, kho chứa các vật dụng dễ cháy nổ, và các thúng chứa kim loại. Hàng rào trụ trồng nho, lúa... bằng kim loại trong dải 100 m về cả hai phía phải nối đất. Xe vận tải có mui, cắm trại... chỉ đ ợc phép ở khoảng cách không gần hơn 60 m kể từ dây dẫn ngoài cùng.

Để đảm bảo an toàn cho ng ời dân trong vùng ảnh h ởng cần phải thực hiện các biện pháp kỹ thuật và hành chính : treo các biển thông báo khi đến gần đ ờng dây, các biển thông báo giao chéo với đ ờng giao thông đ ờng bộ, th ờng xuyên huấn luyện nhân viên và ng ời dân. Thời gian l u lại d ới đ ờng dây không quá 1,5 giờ trong ngày. Thời gian làm việc của các nhân viên vận hành máy đ ợc bảo vệ bằng cabin kim loại không bị hạn chế.

Biện pháp bảo vệ an toàn với điện tích là nối đất các ph ơng tiện vận tải có bánh cao su bằng dây xích với mộ vật nặng phía đầu. Cabin phi kim loại cũng có thể trang bị l ới màn chắn. D ới các đ ờng dây giao chéo với d ờng giao thông quan trọng hoặc th ờng xuyên có ng ời qua lại treo l ới thép nối đất