2 1.1 Mục đích làm luận văn
4.2.2. Số lần sét đánh vào tuyến cáp
Coi mật độ sét là đều trên toàn bộ diện tích vùng có tuyến cáp đi qua, có thể tính số lần sét đánh trực tiếp vào đường dây trong một năm là:
N = ms.nngs.L.6h.10−3 Trong đó
mật độ sét vùng có tuyến cáp đi qua số ngày sét trong một năm
h chiều cao trung bình của các dây cáp (m)
Lchiều dài của đường dây (km)
Lấy L = 1,88181 km ta sẽ có số lần sét đánh vào 1,88181 km dọc chiều dài tuyến cáp trong một năm.
N = (0,1 ÷ 0,15).nngs.h.6.1,88181.10−3 = (0,001 ÷ 0,002).nngs.h
Người ta phân biệt số lần sét đánh trực tiếp vào tuyến cáp có dây chống sét thành ba khả năng.
Sét đánh vào đỉnh trụ:
Ndt ≈ N 2
Sét đánh vòng qua dây chống sét vào tuyến cáp:
Ntc = N.ϑα
Trong đó:
N tổng số lần sét đánh vào đường dây
ϑα
xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét vào tuyến cáp, nó phụ thuộc vào
góc bảo vệ α và được xác định theo công thức sau:
log ϑ = Trong đó:
hc chiều cao của cột m
α góc bảo vệ (độ).
TIEU LUAN MOI downloadTrang24: skknchat@gmail.com
nngs
CHƯƠNG 4. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ DÂY CHỐNG SÉT - CỘT THU SÉT
Sét đánh vào giữa khoảng vượt:
Nkv = N − Ndt − Ntc ≈ N 2
4.2.3. Tính số lần sét đánh vào tuyến cáp
Nếu gọi N là tổng số lần sét đánh trên đường dây và với nng.s = 100 ngày/năm;
hcs = 29,8515 m, ta có:
N = (0,001 ÷ 0,002).29,8515.100 = 2,98515 ÷ 5,9703 (lần/1,88181km.năm) Ta lấy khả năng nguy hiểm nhất để tính N = 5,9703 lần/1,88181km.năm. Trong đó: Ntc Ndt Nkv số lần sét đánh vào dây dẫn. số lần sét đánh vào đỉnh trụ.
số lần sét đánh vào khoảng vượt của dây chống sét.
1. Độ treo cao trung bình của dây chống sét.
htbcs = hcs − 2
3 f = 17,24 − 2
3 .0,621 = 16,826 (m)
2. Số lần sét đánh vòng qua dây chống sét vào tuyến
cáp. Góc bảo vệ tuyến cáp:
Xác suất sét đánh vòng qua dây chống sét: √ 41,4237. 13,84 logϑα = −4 = −2,2877 ⇒ ϑα = 5,1556.10−3. Số lần sét đánh vào tuyến cáp: Ntc = 5,9703.5,1556.10−3 = 0,0308 (lần/1,88181km.năm) 3. Số lần sét đánh vào đỉnh trụ và khoảng vượt:
Ndt = Nkv = 5,9703 = 2,9852 (lần/1,88181km.năm) 2
4.3. Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét độc lập
Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét là miền được giới hạn bởi mặt ngoài của hình chóp tròn xoay có đường kính xác định bởi công thức.
Trong đó: h
hx
h − hx = ha rx
Bán kính bảo vệ ở các mức cao khác nhau được tính toán theo công thức sau.
• Nếu hx ≤ 3 h thì rx = 1,5h!
• Nếu hx > 32 h thì rx = 0,75h!
Các công thức trên chỉ đúng trong trường hợp cột thu sét cao dưới 30m. Hiệu quả của cột thu sét cao quá 30m có giảm sút do độ cao định hướng của sét giữ hằng số. Có thể dùng các công thức trên để tính phạm vi bảo vệ nhưng phải nhân
với hệ số hiệu chỉnh p. Với p = √h
1,5hp.
4.4. Phạm vị bảo vệ của hai cột thu sét
• Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét kết hợp thì lớn hơn nhiều so với tổng phạm vi bảo vệ của hai cột đơn. Nhưng để hai cột thu sét có thể phối hợp được thì khoảng cách a giữa hai cột thì phải thoả mãn điều kiện a < 7h (h là
chiều cao của cột).
• Khi hai cột thu sét có cùng độ cao h đặt cách nhau khoảng cách a (a < 7h) thì độ cao lớn nhất của khu vực bảo vệ giữa hai cột thu sét ho được tính như
sau:
R
0,2h
h
0,75h
Hình 4.2: Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét giống nhau
CHƯƠNG 4. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ DÂY CHỐNG SÉT - CỘT THU SÉT
Phần ngoài của phạm vi bảo vệ giống của một dây còn phần bên trong được giới hạn bởi vòng cung đi qua 3 điểm là hai điểm treo dây thu sét và điểm
có độ cao h0 = h − 4s so với đất.
4.5. Mô tả các trụ - tuyến cáp cần bảo vệ
• Nhà ga cáp treo: Ga 1 và Ga 2.
• Trụ cáp: 13 trụ.
• Tổng chiều dài tuyến cáp: 1,9km.
Các trụ được đi dọc theo sườn núi nên dẫn đến độ cao của trụ và độ cao của
mặt bằng không đều nhau. Sơ đồ trắc dọc (3)
4.6. Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét
Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét là một dãi rộng. Chiều rộng của phạm vi
bảo vệ phụ thuộc vào mức cao hx được biểu diễn như hình vẽ.
0,2h
0,8h
0,6h
2bx
Hình 4.3: Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét
Mặt cắt thẳng đứng theo phương vuông góc với dây thu sét tương tự cột thu sét ta có các hoành độ 0,6h và 1,2h.
• Nếu hx ≤
• Nếu hx ≥
Khi độ cao của cột lớn hơn 30m thì điều kiện bảo vệ cần được hiệu chỉnh theo p
4.7. Phạm vi bảo vệ của hai dây thu sét
0.2h h
0,6h
bx
Hình 4.4: Phạm vi bảo vệ hai dây thu sét
Phần ngoài của phạm vi bảo vệ giống của một dây còn phần bên trong được giới hạn bởi vòng cung đi qua ba điểm là hai điểm treo dây thu sét và điểm có độ
cao h0 = h − 4s so với đất.
CHƯƠNG 4. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ DÂY CHỐNG SÉT - CỘT THU SÉT
4.7.1. Các bước chọn dây thu sét
Bước 1: Xác định dòng ngắn mạch 1 pha tính toán
Công thức tính dòng ngắn mạch: Isc = √ %Ud
3 R2t
• Ud: điện áp dây không tải. • Rt: Tổng điện trở.
• Xt: Tổng trở kháng.
⇒ Dòng ngắn mạch lớn nhất của nhà ga là Isc = 20,8(kA) .
Bước 2: Tính toán lựa chọn dây chống sét
Dựa vào các quy định của Quy phạm trang bị điện, ta có các giá trị của hằng số phụ thuộc vật liệu K như sau:
• Đối với dây nhôm lõi thép K = 93.
• Đối với dây thép mạ kẽm K = 56.
• Đối với dây thép phủ nhôm K = 91 ± 117.
Dây chống sét được lựa chọn chủ yếu là đáp ứng điều kiện ổn định nhiệt khi ngắn mạch một pha. Dòng điện ngắn mạch cho phép trên dây chống sét được xác định bởi công thức sau:
K.S I = √t
Trong đó:
• I: dòng điện ngắn mạch cho phép (A).
• t: Thời gian tồn tại ngắn mạch (s). • S: Tiết diện dây chống sét (mm2).
Đối với yêu cầu bảo vệ đường dây cáp treo không mang điện nên ta lựa chọn dây chống sét đủ để bảo vệ an toàn cho tuyến cáp và an toàn cho hành khách trong quá trình vận hành.
Dựa trên cơ sở xem xét các loại dây chống sét sử dụng phổ biến, ta chọn:
• 2 dây thép GSW 1/8