Giáo trình kỹ thuật cao áp - Chương 2 ppt

AÏIĐ HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN
Môn học
KỸ THUẬT CAO ÁP
CHƯƠNG II
BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC
TIẾP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN
Bộ phận thu sét
(100mm
2
)
Bộ phận dẫn dòng sét
(50mm
2
)
Bộ phận nối đất
1
2
3
4
Mô hình A.Kopian:
Bằng thực nghiệm trên mô hình và xử lý dữ liệu theo
nguyên lý thống kê
H
h
h
x
r
x
R

Tỷ số k =H/h
•
Khi h ≤30m, k = 20
•
Khi h >30m, H = 600m
Mô hình A.Kopian:
H
h
R=3,5h
Khu vực có xác suất
100% sét đánh vào cột
thu sét: R=3,5h
Mô hình A.Kopian:
r
x
Phương pháp thực nghiệm
trên mô hình này đã đưa
ra được công thức xác
định phạm vi bảo vệ của
cột thu sét sẽ được trình
bày ở phần sau
Mô hình A.Kopian:
Mô hình A.Kopian:
I. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ CỦA CTS
1. Phạm vi bảo vệ của một CTS(<60m)
Phạm vi bảo vệ của một CTS là hình chóp tròn xoay có đường
sinh dạng hyperbol. Ở độ cao h
x
, r
x

được xác đònh như sau:
CTS
Vật được bảo vệ
Vật không được bảo vệ
I. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ CỦA CTS
1,6
x
x
h h
h p
h h
−
=
+
x
r
p = 1 khi h 30m.
30
p = khi 30m < h < 60m.
h
≤





1. Phạm vi bảo vệ của một CTS (<60m)
Phạm vi bảo vệ của một CTS là hình chóp tròn xoay có đường
sinh dạng hyperbol. Ở độ cao h
x

, r
x
được xác đònh như sau:
Với:
-r
x
bán kính phạm vi bảo vệ.
-h chiều cao của CTS.
-h
x
chiều cao của vật được bảo
vệ.
-p hệ số phụ thuộc vào h.
h
a
= h – h
x
: độ cao hiệu dụng của cột thu sét.
1,5 (1 )
0,8
x
x
h
r h p
h
= −
0,75 (1 )
x
x
h

r h p
h
= −
, khi h
x
≤ 2h/3
⇔ r
x
= (1,5h –1,875h
x
).p
, khi h
x
> 2h/3
⇔ r
x
= (0,75h – 0,75h
x
).p
I. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ CỦA CTS
1. Phạm vi bảo vệ của một CTS (<60m)

Trong thiết kế,
để đơn giản người ta
thường thay thế
đường sinh dạng
hyperbol giới hạn
khu vực bảo vệ bởi 2
đoạn thẳng.
2/3h

h
1,5 (1 )
0,8
x
x
h
r h p
h
= −
0,75 (1 )
x
x
h
r h p
h
= −
, khi h
x
≤ 2h/3
⇔ r
x
= (1,5h –1,875h
x
).p
, khi h
x
> 2h/3
⇔ r
x
= (0,75h – 0,75h

x
).p
I. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ CỦA CTS
1. Phạm vi bảo vệ của một CTS: (<60m)
I. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ CỦA CTS
1. Phạm vi bảo vệ của một CTS: (>60m)
Sét khơng những đánh vào đỉnh mà còn đánh vào phần thân cột gần
đỉnh
0,5( 60)h h
∆ = −
Đối với cột thu sét có chiều cao từ 60m đến 100m:
Đối với cột thu sét có chiều cao từ 100m đến 250m:
0,2h h
∆ =
Nếu chiều cao hiệu dụng h
a
≥∆h, thì phạm vi bảo vệ của cột thu sét
được tính với chiều cao hiệu chỉnh h’=h-∆h
7
a
p
2. Phạm vi bảo vệ của hai CTS
Trường hợp hai cột có độ cao bằng nhau
Ta có thể xác đònh được rằng nếu hai CTS đặt cách nhau một khoảng
cách a thì chúng có thể bảo vệ vật có độ cao h
0
đặt giữa chúng, với h
0

được xác đònh theo công thức: h

0
= h – a/7p
2. Phạm vi bảo vệ của hai CTS
Trường hợp hai cột có độ cao bằng nhau

Nếu hai cột thu sét có độ cao khác nhau, ví dụ h
1
< h
2
thì phạm
vi bảo vệ của chúng được xác đònh như sau
-
Phạm vi bảo vệ phía ngoài hai cột thu sét giống như phạm vi
bảo vệ của từng cột riêng lẻ.
-
Phạm vi bảo vệ giữa hai cột thu sét có được bằng cách qua
đỉnh cột thấp (h
1
) vẽ một đường thẳng ngang, nó cắt đường sinh
của phạm vi bảo vệ của cột cao h
2
ở một điểm , điểm này được
coi như đỉnh của cột thu sét giả tưởng h’ = h
1
và khu vực bảo vệ
giữa cột thấp h’ và h
1
cách nhau khoảng a như giữa hai cột có độ
cao bằng nhau.
2. Phạm vi bảo vệ của hai CTS

Trường hợp hai cột có độ cao khác nhau
Khi công trình cần bảo vệ chiếm một diện tích rộng lớn thì
người ta thường dùng một hệ thống nhiều cột thu sét để bảo
vệ. Để xác đònh phạm vi bảo vệ, người ta chia hệ thống cột
thu sét thành từng nhóm 3 hoặc 4 cột thu sét. Bên ngoài diện
tích của đa giác đi qua chân các cột thu sét ( hình tam giác
hoặc hình chữ nhật ) phạm vi bảo vệ được xác đònh như giữa
từng đôi cột thu sét với nhau. Còn tất cả các thiết bò có độ cao
lớn nhất h
x
đặt trong diện tích của đa giác sẽ được bảo vệ an
toàn nếu điều kiện sau được thỏa mãn :
D ≤ 8 (h – h
x
) p
Trong đó:
h : độ cao của cột thu sét.
h
x
: độ cao lớn nhất của cao trình.
D : đường kính đường tròn ngoại tiếp đa giác.
3. Phạm vi bảo vệ của hệ nhiều CTS (n>2)

3. Phaùm vi baỷo veọ cuỷa heọ nhieu CTS (n>2)

Xaứ ủụừ
daõy
Xaứ ủụừ
thanh
goựp

II. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ
CỦA DCS:
1. Phạm vi bảo vệ của một DCS:
DCS
DD
không
được
bảo vệ
DD được bảo vệ
II. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ
CỦA DCS:
1. Phạm vi bảo vệ của một DCS:
a) Trường hợp DCS có độ treo cao (h) nhỏ hơn 30m :
x
x
x
h h
b 1,2h
h h
p
−
=
+
x
x x
x
x x
h

2
h > h: b 0,6h(1 )p
3 h
h
2
h: b 1,2h(1 )p
3 0,8.h
h
= −
≤ = −
Hay
II. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ
CỦA DCS (tt):
1. Phạm vi bảo vệ của một DCS:
b) Trường hợp DCS có độ treo cao (h) lớn hơn 30m :
30m h 100m
h 0,29(h-30)
100m h 250m
Δh 0,2h
< ≤
⇒∆ =
< ≤
⇒ =
Phạm vi bảo vệ theo chiều
cao (mặt cắt đứng) giảm một
khoảng tính từ đỉnh:
II. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ
CỦA DCS (tt):
2. Phạm vi bảo vệ của hai DCS:
Khi hai dây chống sét đặt cách nhau S = 2B = 4h thì mọi

điểm trên mặt đất nằm giữa hai dây chống sét sẽ được bảo
vệ an toàn. Nếu S < 4h thì giữa hai dây chống sét có thể
bảo vệ được độ cao:
0
S
h h
4p
= −
II. CÁCH XÁC ĐỊNH PHẠM VI BẢO VỆ
CỦA DCS (tt):
2. Phạm vi bảo vệ của hai DCS:
Khi dây dẫn 3 pha của đường dây tải điện cùng nằm trên
một mặt phẳng ngang thì điều kiện để dây dẫn giữa hai cột
được bảo vệ là khoảng cách S giữa hai dây chống sét phải
thỏa mãn điều kiện:
4. .( )
DCS DD
s p h h
< −