[Điện Tử Học] Kỹ Thuật Điện Cao - Giông Sét Phần 1 ppsx

Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội
1

CHƯƠNG MỞ ĐẦU
HIỆN TƯỢNG GIÔNG SÉT- ẢNH HƯỞNG CỦA GIÔNG SÉT
ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM
Hệ thống điện là một bộ phận của hệ thống năng lượng bao gồm:
Nhà máy điện, đường dây, trạm biến áp và các hộ tiêu thụ điện. Trong đó
phần tử có số lượng khá lớn và quan trọng là trạm biến áp và đường dây. Trong
quá trình vận hành các phần tử này chịu nhiều s
ự tác động của thiên nhiên như
mưa gió, bão và đặc biệt nguy hiểm là chịu ảnh hưởng của sét đánh. Khi có sét
đánh vào trạm biến áp hoặc đường dây nó có thể gây hư hỏng cho các thiết bị
trong trạm dẫn đến việc ngừng cung cấp điện liên tục và gây thiệt hại lớn đến
nền kinh tế quốc dân.
Để nâng cao mức độ an toàn cung cấp điện liên tục giảm chi phí thiệt
h
ại khi vận hành chúng ta phải tính toán bảo vệ chống sét cho hệ thống điện.
1. HIỆN TƯỢNG GIÔNG SÉT.
Giông sét là hiện tượng của thiên nhiên, đó là sự phóng tia lửa điện
khi khoảng cách giưa các điện cực khá lớn. Hiện tượng phóng điện của giông sét
bao gồm hai loại chính đó là:
+ Phóng điện giữa các đám mây tích điện với nhau.
+ Phóng điện giữa các đám mây tích điện xuố
ng đất.
Trong phạm vi đồ án này chỉ nghiên cứu phóng điện giữa các đám mây
tích điện với mặt đất. Hiện tượng này gây nhiều trở ngại cho con người. Các
đám mây được tính điện với mật độ điện tích lớn có thể tạo ra cường độ điện lớn
sẽ hình thành giông sét phát triển về phía mặt đất. Giai đoạn này là giai đoạn

phóng điện tiên
đạo và dòng gọi là tia tiên đạo. Tốc độ di chuyển trung bình của
tia tiên đạo của lần phóng điện đầu tiên khoảng 1,5.10
7
cm/s, của các lần sau
nhanh hơn và đạt đến 2.10
8
cm/s (trong một đợt), sét đánh có thể có nhiều lần
phóng điện kế tiếp nhau, trung bình là 3 lần. Điều này được giải thích bởi cùng
lớp mây điện có thể hình thành nhiều trung tâm điện tích, chúng sẽ lần lượt
phóng điện xuống đất.
Tiên đạo là một môi trường plasma có điện dẫn rất lớn. Đầu tia được
nối với một trong các trung tâm điện tích của lớp mây đ
iện nên một phần điện
tích của trung tâm này đi vào trung tâm tiên đạo và phân bố có thể xem như gần
đều dọc theo chiều dài tia. Dưới tác dụng của điện trường của tia tiên đạo sẽ có
sự tập trung điện tích khác dấu trên mặt đất, mà địa điểm tâp kết tuỳ thuộc vào
tình hình dẫn điện của đất. Những vùng đất có điện dẫn đồng nhấ
t, thì địa điểm
này nằm ngay ở phía dưới đầu tia tiên đạo .Trường hợp mặt đất có nhiều nơi
điện dẫn khác nhau, thì điện dẫn trong đất sẽ tập trung về nơi có địên dẫn cao.
Ví dụ: ao hồ, sông lạch ở vùng đất đá.
Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội
2
Quá trình phóng điện sẽ phát triển dọc theo đường sức nối liền giữa
đầu tia tiên đạo với nơi tập trung điện tích trên mặt đất, vì ở đấy cường độ điện
trường có trị số lớn nhất và như vậy là địa điểm sét đánh trên mặt đất đã định
sẵn. Tính chất chọn lọc của phóng điện đã đượ

c vận dụng trong việc bảo vệ
chống sét đánh thẳng cho các công trình. Cột thu sét có độ cao lớn và trị số điện
trở nối đất bé sẽ thu hút các phóng điện sét về phía mình, do đó tạo nên khu vực
an toàn quanh nó.
Nếu ở phía mặt đất, điện tích khác dấu được tập chung dễ dàng và có
điều kiện thuận lợi để tạo nên khu vực trường mạnh (ví dụ như đỉnh c
ột điện
đường dây cao áp ) thì có thể đồng thời xuất hiện tia tiên đạo từ phía mặt đất
phát triển ngược chiều với tia tiên đạo từ phía lớp mây điện.
Khi tia tiên đạo phát triển tới gần mặt đất thì trường trong khoảng
không gian giữa các điện cực sẽ có trị số lớn và có quá trình ion hoá mãnh liệt
dẫn tới sự hình thành dòng plasma với mật độ ion lớn hơn nhiều so vớ
i của tia
tiên đạo. Do có điện dẫn bản thân rất cao, nên đầu dòng sẽ có điện thế mặt đất
và như vậy toàn bộ hiêu số điện thế giữa tia tiên đạo với mặt đất được tập trung
vào khu vực giữa nó với đầu tia tiên đạo. Trường trong khu vực này tăng cao và
gây ion hoá mãnh liệt … dòng plasma được kéo dài và di chuyển ngược về phía
trên. Giai đoạn này gọi là giai đoạn phóng điệ
n ngược. Tốc độ phát triển của
phóng điện ngược thay đổi trong giới hạn 1,5.10
9
÷
1,5.10
10
(cm/s) tức là (0,05
÷
0,5) tốc độ ánh sáng. Trong giai đoạn này điện tích của lớp mây điện sẽ theo
dòng điện ở nơi sét đánh. Nhưng tốc độ phát triển của phóng điện ngược là v và
mật độ điện trường của điện tích trong tia tiên đạo bằng
δ

, thì trong một đơn vị
thời gian điện tích đi vào trong đất sẽ là
δ
.v và đó cũng là công thức tính dòng
điện sét:

s
i =
δ
.v
Công thức trên tính cho trường hợp sét đánh vào nơi nối đất tốt ( có trị
số điện trở nhỏ không đáng kể).
Tham số chủ yếu của phóng điện sét là dòng điện sét. Dòng điện này
có biên độ và độ dốc dọc theo hàm số biến thiên trong phạm vi rộng từ vài KA
đến vài trăm KA. Dạng sóng của dòng điện sét là dạng sóng xung kích, chỗ tăng
vọt của sét ứng vớ
i giai đoạn phóng điện ngược.
Khi sét đánh thẳng vào thiết bị phân phối trong trạm sẽ gây ra quá
điện áp khí quyển và gây hậu quả nghiêm trọng.
Bằng hình vẽ minh hoạ và các giai đoạn phát triển của sóng điện sét
và biến thiên của dòng điện theo thời gian:
a- Giai đoạn phóng điện tiên đạo
b- Hình thành khu vực ion hoá mãnh liệt gần mặt đất
c- d: Giai đoạn phóng
điện ngược
Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội
3
1- Tia tiên đạo; 2- Khu vực ion hoá mãnh liệt; 3- Dòng của phóng điện

ngược

2- Tình hình giông sét ở việt nam
Việt nam là một nước khí hậu nhiệt đới, có cường độ sét khá mạnh. Theo
tài liệu nghiên cứu trên mỗi miền đất nước có những đặc điểm giông sét khác
nhau:
Miền Bắc: có số ngày giông sét dao động từ 70
÷
100 ngày trong một
năm. Như vậy mỗi ngày có thể xảy ra 2
÷
3 cơn giông. Vùng giông nhiều nhất là
Móng Cái, ở đây có tới 250
÷
300 lần giông tập trung trong khoảng 100
÷
110
ngày, tháng có nhiều giông nhất là tháng 7 và 8.
Ở một số vùng có địa hình thuận lợi là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi
và vùng đồng bằng, số trường hợp giông cũng lên tới 100 ngày trong năm. Số
vùng còn lại có số cơn giông lên từ 150
÷
200 lần trong năm tập trung trong
khoảng 90 đến 100 ngày. Nơi ít giông nhất la Quảng Bình chỉ có dưới 880 ngày
giông.
Nếu xét dạng diễn biến của giông trong năm ta có thể nhận thấy mùa
giông không hoàn toàn đồng nhất giữa các vùng. Nhìn chung ở Bắc Bộ tập trung
vào tháng 5 và tháng 9.
Trên vùng duyên hải Trung Bộ, ở phía Bắc là khu vực tương đối nhiều
giông vào tháng 4, từ tháng 5 đến tháng 8 có số ngày giông là 10 ngày/tháng.

Tháng nhiều giông nhất là tháng 5 ta quan sát được 12
÷
15 ngày. Những ngày
đầu tháng 4 và cuối tháng 10 giông còn lại ít, từ 2
÷
5 ngày giông. Ở phía nam
duyên hải Trung Bộ, khu vực nhiều giông nhất là đồng bằng Nam Bộ từ 120
÷
140 ngày/năm. Như ở thành phố Hồ Chí Minh là 138 ngày/năm. Mùa đông ở
miền Nam kéo dài hơn miền Bắc từ tháng 4 đến tháng 11.
Khu vực Tây Nguyên mùa đông ngắn hơn và do vậy số lần sét đánh
cũng ít hơn. Tháng nhiều giông nhất là tháng 5 mà cũng chỉ quan sát được
khoảng 15 ngày giông ở miền Bắc Tây Nguyên, 10 đến 12 ngày ở phỉa Nam Tây
Nguyên. Các tỉnh như Kon-tum 14 ngày, Đà Lạt 10 ngày, Plây-ku 17 ngày. Số
ngày giông trong các tháng ở một số vùng trên lãnh thổ Việt Nam có ghi ở b
ảng
1-1.
Nhận xét:

Từ bảng 1-1 chúng ta thấy Việt Nam là một nước chịu nhiều
ảnh hưởng của dông sét, đây là đều bất lợi cho hệ thống điện Việt Nam đòi hỏi
ngành điện phải đầu tư cho chống sét rất nhiều. Đặc biệt hơn nữa nó đòi hỏi các
nhà thiết kế phải chú trọng tính toán khi thiết kế các công trình điện sao cho hệ
thống vận hành kinh tế hi
ệu quả bảo đảm tính cung cấp điện liên tục. Hiệu quả
và có độ tin cậy.

Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội

4



Bảng 1-1: Số ngày dông trong các tháng ở một số vùng trên lãnh thổ Việt
Nam.

TT

Tháng

địa điểm

1

2

3

4


5

6

7

8

9

10

11

12
Cả
năm
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
I Phía Bắc

1 Hà nội
0.0 0,3 2,9 7,9 16 16 20 20 11 3,1 0,6 0,9 99
2 Hải phòng
0.0 0,1 7,0 7,0 13 19 21 23 17 4,4 1,0 0,0 111
3 Ninh bình
0.0 0,4 8,4 8,4 16 21 20 21 14 5,0 0,7 0,0 112
4 Cao bằng
0,2 0,6 4,2 5,9 12 17 20 19 10 11 0,5 0,0 94
5 Lạng sơn
0,2 0,4 2,6 6,9 12 14 18 21 10 2,8 0,1 0,0 90
6 Móng cái
0,0 0,4 3,9 6,6 14 19 24 24 13 4,2 0,2 0,0 112
7 Bắc cạn
0,1 0,3 3,0 7,0 12 18 20 21 10 2,8 0,2 0,1 97
8 Lai châu
0,4 1,8 1,3 12 15 16 14 14 5,8 3,4 1,9 0,3 93
9 đIửn biên

0,2 2,7 12 12 17 21 17 18 8,3 5,3 1,1 0,0 112
10 Hòn gai
0,1 0,0 1,7 1,3 10 15 16 20 15 2,2 0,2 0,0 87
11 Hà giang
0,1 0,6 5,1 8,4 15 17 22 20 9,2 2,8 0,9 0,0 102
12 Sa pa
0,6 2,6 6,6 12 13 15 16 18 7,3 9,0 0,9 0,3 97
13 Lào cai
0,4 1,8 7,0 10 12 13 17 19 8,1 2,5 0,7 0,0 93
14 Yên bái
0,2 0,6 4,1 9,1 15 17 21 20 11 4,2 0,2 0,0 104
15 Tuyên quang
0,2 0,0 4,0 9,2 15 17 22 21 11 4,2 0,5 0,0 106
16 Thái nguyên
0,0 0,3 3,0 7,7 13 17 17 22 12 3,3 0,1 0,0 97
17 Phú thọ
0,0 0,6 4,2 9,4 16 17 22 21 11 3,4 0,5 0,0 107
18 Sơn la
0,0 1,0 14 14 16 18 15 16 6,2 6,2 1,0 0,2 99
19 Nghĩa lộ
0,2 0,5 9,2 9,2 14 15 19 18 10 5,2 0,0 0,0 93
20 Thanh hoá
0,0 0,2 7,3 7,3 16 16 18 18 13 3,3 0,7 0,0 100
21 Vinh
0,0 0,5 6,3 6,9 17 13 13 19 15 5,6 0,2 0,0 95
22 Con cung
0,0 0,2 13 13 17 14 13 20 14 5,2 0,2 0,0 103
23 Đồng hới
0,0 0,3 6,9 6,3 15 7,7 9,6 9,6 11 5,3 0,3 0,0 70
Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao

áp
ĐHBK - Hà Nội
5
24 Cửa tùng
0,0 0,2 7,8 7,8 18 10 12 12 12 5,3 0,3 0,0 85
II Phía nam

1 Hà tĩnh
2,7 1,3 10 20 29 9,7 7,4 9,0 9,7 15 15 4,3 128
2 Huế
0,0 0,2 1,9 4,9 10 6,2 5,3 5,1 4,8 2,3 0,3 0,0 41,8
3 Đà nẵng
0,0 0,3 2,5 6,5 14 11 9,3 12 8,9 9,7 0,5 0,0 69,5
4 Quảng ngãi
0,0 0,3 1,2 5,7 10 13 9,7 1,0 7,8 0,7 0,0 0,0 59,1
5 Sóc trăng
0,2 0,0 0,7 7,0 19 16 14 15 13 1,5 4,7 0,7 104
6 Sài gòn
1,4 1,0 2,5 10 22 19 17 16 19 15 11 2,4 138
7 Bảo lộc
1,8 3,4 11 13 10 5,2 3,4 2,8 7,2 7,0 4,0 0,0 70,2
8 Plâycu
0,3 1,7 5,7 12 16 9,7 7,7 8,7 17 3,0 2,0 0,1 90,7
9 Đà lạt
0,6 1,6 3,2 6,8 10 8,0 6,3 4,2 6,7 3,8 0,8 0,1 52,1
10 Kontum
0,2 1,2 6,8 10 14 8,0 3,4 0,2 8,0 4,0 1,2 0,0 58,2
11 Nha trang
0,0 0,1 0,6 3,2 8,2 5,2 4,6 5,8 8,5 2,3 0,6 0,1 39,2
12 Phan thiết

0,2 0,0 0,2 4,0 13 7,2 8,8 7,4 9,0 6,8 1,8 0,2 59,0
13 Quy nhơn
0,0 0,3 0,6 3,6 8,6 5,3 5,1 7,3 9,6 3,3 0,6 0,0 43,3

3. Ảnh hưởng của dông sét đến hệ thống điện Việt Nam.
Như chúng ta đã biết biên độ của sét có thể đạt tới hàng trăm KA. Đây
là nguồn sinh nhiệt vô cùng lớn khi có dòng điện sét đi vào đó. Thực tế đã có
dây tiếp đất nhưng không tốt, khi có dòng điện sét tác dụng sẽ bị nóng chảy và
đứt thậm chí có những cách điên bằng sứ khi có dòng điên sét tác dụng đã b
ị vỡ
và chảy ra như nhũ thạch. Phóng điện sét còn kèm theo việc di chuyển trong
không gian lượng điện tích lớn do đó tạo ra điện trường rất mạnh. Đây là nguồn
gây ra nhiễu vô tuyến và các thiết bị điện tử, ảnh hưởng của nó rất rộng, ở cả nơi
cách xa hàng trăm km.
Khi sét đánh thẳng vào đường dây hoặc xuống mặt đất gần đường dây
sẽ sinh ra sóng điện từ truyền theo dọc gây nên quá điện áp tác dụng lên cách
điên của đường dây. Khi cách điện của đường dây hỏng sẽ gây nên ngắn mạch
cấc pha, ngắn mạch pha đứt, buộc các thiết bị đầu đường dây phải làm việc. Với
những đường dây truyền tải công suất lớn, khi máy cắt nhảy có thể dễ gây nên
mất ổn định trong hệ thống. Nếu hệ
thống tự động ở các nhà máy làm việc
không nhanh có thể rã lưới.
Sóng sét có thể truyền từ đường dây vào trạm biến áp hoặc sét có thể
đánh thẳng vào trạm biến áp, điều này rất nguy hiểm vì nó tương đương với việc
ngắn mạch trên thanh góp và dẫn đến sự cố trầm trọng. Mặt khác khi có phóng
điện sét vào trạm biến áp, nếu chống sét vạn ở đầu cực máy biến áp làm việc
Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội
6

không hiệu quả thì cách điện của máy máy biến áp bị chọc thủng gây thiệt hại
vô cùng lớn cho hệ thống điện.
Đối với nhà máy điện và trạm biến áp ngoài trời việc bảo vệ chống sét
đánh trực tiếp vào thiết bị điện còn phải chú ý bảo vệ các công trình khác như:
+ Đoạn thanh dẫn nối từ nhà máy phát điện vào máy biến áp.
+ Gian máy của các loạ
i nhà máy kiểu hở, các thùng đựng hydrô, các
thiết bị thu đựng khí ngoài trời, các thiết bị chứa dung dịch điện ngoài trời .
Đối với các công trình dễ cháy nổ thì không ngững bảo vệ sét đánh
trực tiếp mà còn sự phát sinh do điện áp gây nên. Vì vậy, khi tiến hành thiết kế
bảo vệ đối với phần này phải nghiên cứu thêm quy trình để chống cháy nổ.
Để bảo vệ sét đánh trực tiếp ở
các nhà máy điện và trạm biến áp thì ta
cần dùng cột thu lôi. Các cột thu lôi có thể đặt độc lạp hoặc điều kiện cho phép
ta có thể đặt trên trạm và các nhà máy hoặc trên các xà.
Thông thường để giảm chi phí thì người ta thường tận dụng bằng cách
đặt các cột thu lôi trong các kết cấu trong trạm, trên các cột đèn pha dùng để
chiếu sáng trên máy nhà Do vậy, người ta thường tận dụng tối đa các vị trí đặt
cột.
Kết lu
ận :
Sau khi nghiên cứu sự ảnh hưởng giông sét đến hệ thống điện nói
chung và trạm biến áp nói riêng ta thấy rằng việc tính toán nối đất chống sét cho
trạm biến áp và lưới điện là rất quan trọng và cần thiết, nhằm nâng cao độ tin
cậy trong vận hành lưới điện, hạn chế được những thiệt hại đem lại hiệu quả
kinh tế rất lớn góp phần vào công cuộ
c xây dựng đổi mới đất nước hiện nay.

Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội
7
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO
TRẠM BIẾN ÁP 110/220 KV
I) Khái niệm
Trạm biến áp là một bộ phận không thể thiếu trong hệ thống truyền tải và
phân phối điện. Đối với trạm 110/220 KV thì các thiết bị đặt ngoài trời. Nên khi
có sét đánh vào trạm sẽ gây hậu quả nặng nề không chỉ làm hư hỏng các thiết bị
trong trạm mà còn gây nên hậu quả nghiêm tr
ọng cho các ngành công nghiệp
khác do bị ngừng cung cấp điện. Vì thế trạm biến áp đòi hỏi yêu cầu bảo vệ rất
cao.
Hiện nay để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp người ta
thường dùng hệ thống cột thu lôi hoặc dây thu sét. Tác dụng của hai hệ thống
này là tập trung điện tích để định hướng cho các phóng điện sét tập trung vào đó
tạo ra khu vự
c an toàn bên dưới và xung quanh trạm biến áp trong phạm vi nhất
định.
Hệ thu sét gồm các dây dẫn tiếp địa để dẫn dòng sét kim thu sét vào hệ
thống nối đất. Để nâng cao tác dụng của hệ thống này thì trị số điện trở nối đất
của bộ phận thu sét phải để tản dòng điện một cách nhanh nhất bảo đảm sao cho
khi dòng điện sét đi qua thì điện áp trên cột thu sét không đủ l
ớn để gây phóng

điện ngược đến các thiết bị gần đó.
Trong khi thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm
cần phải quan tâm chỉ tiêu kinh tế sao cho hợp lý đảm bảo về các yêu cầu mỹ
thuật, kỹ thuật.
- Các yêu cầu về kỹ thuật khi tính toán bảo vệ chống sét đánh trực tiếp
vào trạm biến áp.
- Tất cả
các thiết bị bảo vệ cần được nằm chon trong phạm vi bảo vệ
an toàn của hệ thống bảo vệ. Hệ thống bảo vệ ở đây ta dùng cột thu lôi và dây
thu sét có thể đặt độc lập hoặc trên xà. Khi đặt hệ thống thu lôi trên các xà sẽ tận
dụng được độ cao. Nhưng mức cách điện của trạm phải đảm bảo an toàn trong
điều kiện phóng điệ
n ngược từ hệ thống thu sét sang thiết bị.
Vì đặt các kim thu sét trên các xà của trạm sẽ gây điện áp giáng trên
điện trở nối đất và thêm một phần điện cảm của cột. Phần điện áp này khá lớn và
có thể gây phóng điện ngược từ hệ thống thu sét đến các phần tử mang điện
trong trạm. Khi mức cách điện không đủ lớn. Do đó điề
u kiện để đặt các cột
thu lôi trên các xà của trạm là mức cách điện cao và trị số điện trở tản của bộ
phân nối đất nhỏ.
Đối với trạm phân phối có điện áp từ 220 KV trở lên có mức cách điện
khá cao có thể đặt cột thu lôi trên các kết cấu của trạm. Các kết cấu đó phải được
nối đất vào hệ thống nối
đất của trạm theo đường ngắn nhất sao cho dòng điện
khuếch tán vào đất theo 3 đến 4 cọc nối đất. Mặt khác còn có nối đất bổ xung
Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội
8
để cải thiện trị số điện trở nối đất. Khâu yếu nhất trong trạm phân phối từ điện

áp 220 KV là cuộn dây máy biến áp. Vì vậy dùng cột thu lôi để bảo vệ máy biến
áp thì yêu cầu khoảng cách từ điểm nối vào hệ thống cột thu lôi và điểm nối vào
hệ thống nối đất của vỏ máy biến áp phải lớn hơn 15 m theo đường đ
iện.
Việc chọn tiết diện dây dẫn dòng diện sét phải đủ lớ để đảm bảo tính ổn
định nhiệt khi có dòng sét chạy qua.
II- Tính toán thiết kế và các phương án bố trí cột thu lôi.
-Với yêu cầu thiết kế hệ thống chống sét cho trạm 110/220 KV và dựa vào
độ cao của thiết bị ta bố trí cột thu lôi và tính toán độ cao của chúng.
1- Các công thức tính toán phạm vi bảo vệ của các cột thu sét.
- Chiều cao của cộ
t thu lôi:
h =
x
h + h
a

Trong đó:
x
h : Độ cao của vật cần bảo vệ.
h
a
: Độ cao tác dụng cột thu lôi được xác định theo
h
a
≥
8
D

+ D: Đường kính vòng tròn ngoại tiếp đa giác tạo bởi chân cột.

- Nếu h > 30 m thì h
a
≥
P
D
8
(P: Hệ số hiệu chỉnh).
* Phạm vi của cột thu lôi độc lập.
r
x
=
h
h
x
+1
6,1
( h -
x
h ).
+ Nếu
x
h
>
3
2
h thì r
x
= 0,75h.(1-
h
h

x
)
+ Nếu
x
h
<
3
2
h thì r
x
= 1,5h.(1-
h
h
x
.8,0
)
- Khi có 2 cột chống sét đặt gần nhau thì phạm vi bảo vệ ở độ cao lớn
nhất giữa hai cột là h
c
.
h
c
= h -
7
a

- Khoảng cách nhỏ nhất từ biên của phạm vi bảo vệ tới đường nối 2
chân cột là r
xo
được xác định:

r
xo
= 0,75.h
c
.(1 -
0
h
h
x
)
Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội
9
- Nếu độ cao của vật cần bảo vệ là:
x
h
≤

3
2
h
c
thì :

r
xo
= 1,5.h
c
.(1 -

0
8,0 h
h
x
)
- Các công thức trên chỉ dùng trong trường hợp cột thu sét cao tới 30
m. Nếu cột cao quá 30 m vẫn có thể sử dụng các công thức trên nhưng phải nhân
thêm hệ số hiệu chỉnh P =
h
5,5
và thêm hình vẽ dùng các hoành độ 0,75.h.p và
1,5.h.p.
+ Độ cao h
0
= h -
P
a
7

- Nếu khoảng cách giữa hai cột là a > 7.h thì hai cột độc lập.
- Nếu khoảng cách giữa hai cột là a = 7.h thì giữa hai cột bảo vệ được
vật có độ cao h
x
= 0.
- Nếu khoảng cách giữa hai cột là a < 7.h thì hai cột bảo vệ được vật có
độ cao là h
0
.

Đây là phạm vi bảo vệ của hai cột chống sét có độ cao bằng nhau.
* Trường hợp hai cột chống sét có độ cao khác nhau thì phạm vi bảo
vệ được xác định như sau:
- Giả sử có hai cột có độ cao là h
1
và h
2
(h
1
< h
2
) đặt cách nhau một
khoảng là a
≤ 7.h (h
1
, h
2
< 30 m), vật cần bảo vệ có độ cao là h
x
.
1,5.h
0,75.h
1,5.h
1,5.h
0
0,75.h0
h0
0,2.h0
0,2.h
h

R
Formatted: Font: Times New Roman
Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội
10
- Nếu h
x
<
3
2
.h
2
thì r
x2
= 1,5. h
2
(1-
2
.8,0 h
h
x
)
- Nếu h
x
>
3
2
.h
2

thì r
x2
= 0,75.h
2
(1-
2
h
h
x
)
Từ đỉnh của cột một có độ cao là h
1
ta kẻ đường thẳng song song với
mặt đất cắt đường sinh của cột hai có độ cao là h
2
tại điểm A.
Giả sử điểm A là đỉnh của cột mới xác định độ cao bằng h
1
và cách cột
một một khoảng là a’ cách cột hai một khoảng là b’.
Với b’ = r
h
1

- Nếu h
1
>
3
2
.h

2
thì r
h
1
= 0,75.h
2
.(1-
2
1
h
h
)
- Nếu h
1
<
3
2
.h
2
thì r
h
1
= 1,5.h
2
.(1-
2
1
.8,0 h
h
)

⇒ a’ = a – b’
- Xác định phạm vi bảo vệ giữa hai cột có độ cao bằng nhau h
1
= h
1
’ có
khoảng cách là a’ ta có phạm vi bảo vệ cột ở độ cao lớn nhất giữa hai cột 1 và A
là:
h
0
= h
1
-
7
'a

Nếu h
x
>
3
2
. h
0
thì r
0x
= 0,75.h
0
.(1-
0

h
h
x
)
Nếu h
x
≤
3
2
.h
0
thì r
0x
= 1,5.h
0
.(1-
0
.8,0 h
h
x
)
Sau khi tính toán phạm vi bảo vệ của các cột có độ cao là h
2
và cặp cột
có độ cao là h
1
ta nối liền lại xác định được miền giới hạn của phạm vi bảo vệ
giữa hai cột có độ cao khác nhau là h
1
và h

2
.
Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao
áp
ĐHBK - Hà Nội
11






Phạm vi bảo vệ của hai cột chống sét có độ cao khác nhau.
2. Các công thức tính toán phạm vi bảo vệ của dây thu sét.
a. Phạm vi bảo vệ của một dây thu sét.
- Xác định giống như phạm vi bảo vệ của cột thu sét. Nhưng hoành độ
của dây thu sét là 0,6 và 1,2.
Hình vẽ minh hoạ phạm vi bảo vệ của một dây thu sét.
Rx1
Rx2
1,5.h2
0,75.h2
h2
hx
0,2.h2
0,2.h1
h1
1,5.h1
0,75.h1
1

2
Formatted: Font: Times New Roman