Tài liệu Phương pháp phòng chống sét đánh trực tiếp: CHƯƠNG II
PHƯƠNG PHÁP PHÒNG CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP
I. KHÁI NIỆM CHUNG .
Để chống sét đánh trực tiếp cho đến nay thường dùng hệ thống thu sét bằng cột thu lôi đối với các tòa nhà công nghiệp, trạm, kiến trúc cao tầng, … bộ phận thu sét có thể dùng kim dây đai hoặc lưới thu sét. Yêu cầu của việc chống sét là toàn bộ công trình được bảo vệ cần phải nằm trong vùng bảo vệ của hệ thống thu sét, hệ thống này có thể nằm ngay trên kết cấu của công trình hay tùy thuộc vào hoàn cảnh và điều kiện cụ thể. Song song với việc lựa chọn hệ thống thu sét còn lưu ý đến vấn đề nối đất để trung hòa sét, nối đất bảo vệ và nối đất chống sét cảm ứng. Phương pháp chống sét được chọn phải có hiệu quả chống sét cao, chi phí đầu tư xây dựng phải ít tốn kém nhất và yếu tố mỹ quan cũng cần phải được xem xét.
Hệ thống chống sét cơ bản gồm có các điện cực (ki...
11 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1158 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Phương pháp phòng chống sét đánh trực tiếp, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHÖÔNG II
PHÖÔNG PHAÙP PHOØNG CHOÁNG SEÙT ÑAÙNH TRÖÏC TIEÁP
I. KHAÙI NIEÄM CHUNG .
Ñeå choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp cho ñeán nay thöôøng duøng heä thoáng thu seùt baèng coät thu loâi ñoái vôùi caùc toøa nhaø coâng nghieäp, traïm, kieán truùc cao taàng, … boä phaän thu seùt coù theå duøng kim daây ñai hoaëc löôùi thu seùt. Yeâu caàu cuûa vieäc choáng seùt laø toaøn boä coâng trình ñöôïc baûo veä caàn phaûi naèm trong vuøng baûo veä cuûa heä thoáng thu seùt, heä thoáng naøy coù theå naèm ngay treân keát caáu cuûa coâng trình hay tuøy thuoäc vaøo hoaøn caûnh vaø ñieàu kieän cuï theå. Song song vôùi vieäc löïa choïn heä thoáng thu seùt coøn löu yù ñeán vaán ñeà noái ñaát ñeå trung hoøa seùt, noái ñaát baûo veä vaø noái ñaát choáng seùt caûm öùng. Phöông phaùp choáng seùt ñöôïc choïn phaûi coù hieäu quaû choáng seùt cao, chi phí ñaàu tö xaây döïng phaûi ít toán keùm nhaát vaø yeáu toá myõ quan cuõng caàn phaûi ñöôïc xem xeùt.
Heä thoáng choáng seùt cô baûn goàm coù caùc ñieän cöïc (kim thu seùt) ñöôïc noái vôùi daây daãn xuoáng vaø ñöôïc noái vôùi boä phaän tieáp ñaát (hình 2.1). Vai troø cuûa caùc ñieän cöïc trôû thaønh nhöõng ñieåm muïc tieâu seùt choïn ñaùnh. Maïng daây daãn noái vôùi ñieän cöïc seõ truyeàn naêng löôïng seùt xuoáng ñaát .
1
2
3
Hình 2.1 Nguyeân lyù caáu taïo cuûa coät thu seùt.
Boä phaän thu seùt cuûa coät thu seùt (1) laøm baèng theùp oáng hoaëc thanh (coù tieát dieän khoâng nhoû hôn 100 mm2) ñaët thaúng ñöùng ñöôïc goïi laø kim thu seùt hoaëc baèng daây theùp caêng ngang giöõa caùc coät trong tröôøng hôïp duøng daây choáng seùt (DCS).
Boä phaän daãn doøng ñieän seùt (2) ñöôïc taïo thaønh bôûi baûn thaân keát caáu theùp cuûa coät theùp hoaëc beâ toâng saét theùp hay baèng daây theùp coù tieát dieän khoâng nhoû hôn 50 mm2 trong tröôøng hôïp kim thu seùt ñaët treân oáng khoùi, coät goã, maùi nhaø.
Boä phaän noái ñaát (3) ñöôïc taïo bôûi moät heä thoáng coïc vaø thanh baèng ñoàng hoaëc theùp noái lieàn nhau, choân trong ñaát, coù ñieän trôû taûn beù ñeå doøng ñieän taûn seùt moät caùch nhanh choùng deã daøng trong ñaát.
Ñænh cuûa boä phaän thu seùt vöôït cao treân taát caû caùc thieát bò vaø boä phaän mang ñieän caàn ñöôïc baûo veä.
Taùc duïng baûo veä cuûa coät thu seùt (hoaëc daây choáng seùt) dieãn ra trong giai ñoaïn phoùng ñieän
tieân ñaïo cuûa seùt. Doøng ñieän phaùt trieån theo phöông coù cöôøng ñoä ñieän tröôøng lôùn nhaát. Khi coøn ôû treân cao, caùch xa maët ñaát thì phöông naøy chæ do baûn thaân ñieän tröôøng cuûa ñaàu doøng tieân ñaïo xaùc ñònh.
Nhö vaäy, caùc vaät ôû treân maët ñaát thöïc teá khoâng coù aûnh höôûng gì ñeán phaàn lôùn ñöôøng ñi cuûa khe tieân ñaïo.
Nhöng baét ñaàu töø moät ñoä cao H naøo ñoù (hình 2.2), goïi laø ñoä cao ñònh höôùng cuûa khe seùt, do söï tích tuï ñieän tích caûm öùng traùi ñaát vôùi maät ñoä cao ôû nhöõng nôi coù ñoä daãn ñieän cao ôû maët ñaát, nhö caùc keát caáu kim loaïi, caây cao bò möa öôùt… tröôøng cuûa doøng tieân ñaïo bò bieán daïng .Phöông coù cöôøng ñoä ñieän tröôøng cao luùc naøy seõ laø giöõa ñaàu doøng tieân ñaïo vaø ñænh caùc vaät daãn döôùi daïng maët ñaát coù ñoä cao hôn so vôùi vaät khaùc ( coät thu seùt, daây choáng seùt, …)
H
Hình 2.2: Söï phaùt trieån cuûa seùt theo phöông coù cöôøng ñoä ñieän tröôøng cao.
Do ñoù, doøng tieân ñaïo seõ phaùt trieån höôùng veà ñænh caùc vaät daãn naøy (coät thu seùt, DCS). Nhö vaäy, khaû naêng seùt ñaùnh vaøo ñænh coät (hoaëc daây choáng seùt) seõ taêng vaø ít coù khaû naêng seùt ñaùnh vaøo caùc vaät thaáp xung quanh coät. Neáu coät thu seùt vöôït quaù giôùi haïn vaøo ñoù so vôùi ñoä cao cuûa vaät caàn baûo veä ñaët ôû gaàn noù thì haàu nhö toaøn boä caùc laàn seùt ñaùnh ñeàu vaøo ñænh coät, caùc vaät seõ ñöôïc baûo veä an toaøn. Khu vöïc an toaøn ñoù goïi laø phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt. Phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá nhö chieàu cao, soá löôïng, caùch boá trí caùc coät thu seùt … seõ tìm hieåu roõ hôn ôû phaàn sau.
II. XAÙC ÑÒNH PHAÏM VI BAÛO VEÄ CUÛA COÄT THU SEÙT .
Phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm treân moâ hình vaø xöû lyù soá lieäu theo nguyeân lyù thoáng keâ. Phoùng ñieän seùt ñöôïc moâ phoûng baèng phoùng tia löûa xung trong khoaûng caùch khoâng khí lôùn giöõa moät ñieän cöïc thanh ñaët (1) ñaëc tröng cho ñaàu doøng tieân ñaïo vaø moät ñieän cöïc thanh (2) ñaëc tröng cho coät thu seùt vaø taám kim loaïi (3) ñaëc tröng cho maët ñaát theo sô ñoà ( hình 2.3 ).
Coät thu seùt (2) ñaët treân taám kim loaïi (3) coù ñoä cao h. Ñieän cöïc thanh (1) ñöôïc ñaët ôû ñoä cao ñònh löôïng H ( theo tæ leä ñaõ choïn cuûa moâ hình ) so vôùi maët ñaát.
Giöõa ñoä cao ñònh höôùng vaø ñoä cao cuûa boä phaän thu seùt h coù quan heä K=H/h. Tyû leä naøy cuõng ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm K =20 ñoái vôùi coät thu seùt , khi h < 30m thì ñoä cao ñònh höôùng haàu nhö khoâng phuï thuoäc vaøo h vaø baèng khoaûng H=600m. Ñoái vôùi daây choáng seùt thì K=10, khi ñoä treo cao daây choáng seùt hDCS < 30m thì ñoä cao ñònh höôùng cuûa seùt khoâng thay ñoåi vaø baèng khoaûng H =300m.
1
MFX
H
h
2
hx
Hình 2.3 : Sô ñoà nguyeân lyù cuûa moâ hình xaùc ñònh phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt.
Treân ñieän cöïc thanh (1) cho taùc duïng moät ñieän aùp xung chuaån döông coù bieân ñoä ñieän aùp phoùng ñieän xung beù nhaát U50% cuûa khoaûng caùch khíù giöõa ñaàu cöïc thanh (1) vaø taám kim loaïi (3). Phaûi duøng soùng cöïc tính döông (maëc duø phaàn lôùn seùt ñaùnh xuoáng maët ñaát coù tính cöïc aâm) ñeå cho phoùng ñieän tieân ñaïo xuaát phaùt töø cöïc ñieän thanh (1) chöù khoâng phaûi töø coät thu seùt. Nhö vaäy seõ coù moät ñoä döï tröõ nhaát ñònh trong vieäc xaùc ñònh phaïm vi baûo veä cuûa coät (hoaëc daây) thu seùt. Coät thu seùt (2) giöõ coá ñònh, thay ñoåi vò trí cuûa ñieän cöïc (1) treân maët phaúng ngang töông öùng vôùi ñoä cao ñònh höôùng H vaø xaùc ñònh xaùc suaát seùt ñaùnh vaøo coät thu seùt phuï thuoäc vaøo vò trí ñieän cöïc (ôû moãi vò trí cuûa ñieän cöïc, cho phoùng ñieän nhieàu laàn, vì möùc ñoä taûn maïn cuûa phoùng ñieän trong khoaûng caùch lôùn raát cao).
Keát quaû thöïc nghieäp cho thaáy khi di chuyeån ñieän cöïc thanh 1 trong voøng baùn kính R3,5h (hình 2.4) thì toaøn boä soá laàn phoùng ñieän ñeàu taäp trung vaøo coät thu seùt, khu vöïc naøy ñöôïc goïi laø khu vöïc xaùc suaát 100% seùt ñaùnh vaøo coät. Khi R> 3,5h thì coù moät soá laàn phoùng ñieän xuoáng ñaát.
R=3,5h
h
Khu vöïc coù xaùc suaát 100%
Seùt ñaùnh vaøo coät
Hình 2.4: khu vöïc coù xaùc suaát 100% seùt ñaùnh vaøo coät thu seùt.
Khi R taêng thì soá laàn phoùng ñieän xuoáng ñaát caøng nhieàu. Do coät thu seùt laøm bieán daïng tröôøng cuûa doøng tieân ñaïo neân nôi ñoå boä cuûa seùt ôû maët ñaát bò leäch veà phía chaân coät moät khoaûng caùch r ≥1,6h (hình 2.5).
ÔÛ moãi vò trí cuûa ñieän cöïc (1) xeâ dòch vaät ñöôïc baûo veä (4) ra xa daàn coät thu seùt (2), töùc taêng rx cho ñeán khi xaûy ra phoùng ñieän vaøo vaät ñöôïc baûo veä. Vaø ôû moãi vò trí töông hoã ñoù cuûa chuùng ta tieán haønh phoùng ñieän nhieàu laàn. Töø ñoù xaùc ñònh ñöôïc khoaûng caùch giôùi haïn rx maø vaät coù ñoä cao hx khoâng bò phoùng ñieän, rx chính laø baùn kính cuûa phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt ñoái vôùi moät vaät coù ñoä cao hx naøo ñoù.
Soá laàn phoùng ñieän ôû moãi vò trí cuûa ñieän cöïc caøng nhieàu thì ñoä tin caäy cuûa phaïm vi baûo veä caøng cao.
Caùch xaùc ñònh phaïm vi baûo veä cuûa moät heä thoáng coät thu seùt vaø daây choáng seùt cuõng tieán haønh töông töï.
Hình 2.5 Xaùc ñònh xaùc suaát seùt ñaùnh vaøo coät thu seùt
1
1
1
1
Töø phöông phaùp thöïc hieän treân moâ hình ñoù, ñaõ xaùc ñònh ñöôïc phaïm vi baûo veä rx ñoái vôùi vaät coù ñoä cao hx.
H
3
h
ro
3
hx
h
rx
2
2
4
III. CHOÁNG SEÙT THEO PHÖÔNG PHAÙP COÅ ÑIEÅN .
1. Kim thu seùt Franklin .
Hình 2.6: Coät thu seùt
Vaøo naêm 1752 nhaø khoa hoïc ngöôøi MYÕ Benjamin Franklin ñaõ phaùt hieän ra caùc nguyeân taéc choáng seùt cô baûn naøy. Caùc ñieän cöïc Franklin coù ñoä cao thay ñoåi töø 2m ñeán 3m hoaëc cao hôn nöõa. Caùc thanh Franklin naøy ñöôïc ñaët treân noùc nhaø hoaëc caùc coät cao. Coät thu seùt coù nhieàu kieåu khaùc nhau, nhöng veà caáu taïo cô baûn bao goàm caùc boä phaän sau :
- Kim thu seùt (1)
- Coät gaén kim thu seùt (2)
- Daây daãn truyeàn naêng löôïng seùt xuoáng ñaát (3)
- Boä phaän noái ñaát (4)
Kim thu seùt ñöôïc laøm baèng theùp caùn vôùi nhieàu loaïi tieát dieän khaùc nhau, tieát dieän kim khoâng nhoû hôn 100 mm2. Neáu theùp deïp thì beà daøy khoâng nhoû hôn 3,5mm. Neáu theùp oáng thì beà daøy thaønh oáng khoâng nhoû hôn 3mm. Chieàu daøi hieäu duïng cuûa kim khoâng ñöôïc nhoû hôn 200 mm. Kim thu coù theå maï keõm, thieác, sôn daãn ñieän .
Neáu coät laøm baèng kim loaïi coù theå duøng thaân coät ñeå laøm daây daãn seùt, coät laøm beâ toâng loõi theùp coù theå duøng theùp trong coät laøm daây daãn seùt, ñoái vôùi nhöõng nhaø, coâng trình coù nhöõng caáu kieän baèng theùp hoaëc beâ toâng coát theùp thì coù theå duøng caùc phaàn caáu kieän kim loaïi ñeå laøm daây daãn seùt (ñieàu kieän cho pheùp vaø ñaûm baûo yeâu caàu kyõ thuaät). Trong caùc tröôøng hôïp treân, phaàn kim loaïi duøng vaøo vieäc truyeàn daãn doøng ñieän seùt phaûi coù tieát dieän lôùn hôn hoaëc baèng 100 mm2 trôû leân (vôùi theùp) vaø phaûi ñaûm baûo lieân tuïc veà maët daãn ñieän .
2. Ñai vaø löôùi thu seùt .
Ñai vaø löôùi thu seùt (loàng Faraday) duøng ñeå choáng seùt ñaùnh thaúng coù theå laøm baèng theùp deïp hay troøn vôùi tieát dieän khoâng ñöôïc nhoû hôn 35 mm2. Ñai hoaëc löôùi cho pheùp ñaët beân döôùi lôùp choáng thaám hay lôùp caùch nhieät cuûa coâng trình .
Hình 2.7 : Löôùi thu seùt .
Cuõng coù theå keát hôïp kim gaén leân löôùi thu seùt khoaûng caùch trung bình giöõa caùc kim treân löôùi töø 6 ¸ 12 m (vieàn theo chu vi maùi), kim duøng theùp troøn 12 ¸ 16 mm coù chieàu cao khoaûng 0,5 m.
3. Daây thu seùt .
Daây thu seùt ñöôïc duøng ñeå baûo veä cho nhöõng coâng trình coù daïng heïp vaø keùo daøi, cuï theå nhö caùc ñöôøng daây daãn ñieän treân khoâng, coù chieàu daøi ñaùng keå.
Hình 2.8: Daây thu seùt.
Daây thu seùt cuõng coù theå keát hôïp vôùi coät thu seùt ñeå baûo veä cho caùc traïm phaân phoái ñieän. Daây thu seùt phaûi laøm baèng theùp, tieát dieän daây khoâng ñöôïc nhoû hôn 50mm2 vaø khoâng ñöôïc lôùn hôn 75 mm2.
IV. CAÙCH XAÙC ÑÒNH VUØNG BAÛO VEÄ .
1.Phöông phaùp hình noùn .
Phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt theo phöông phaùp hình noùn ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm treân moâ hình vaø xöû lyù döõ lieäu theo nguyeân lyù thoáng keâ (nhö ñaõ trình baøy ôû phaàn treân) .
Phaïm vi baûo veä cuûa moät coät thu seùt .
Hình 2.9: Vuøng baûo veä cuûa moät coät thu seùt
Phaïm vi baûo veä cuûa moät coät thu seùt laø moät hình noùn gaõy hay laø hình noùn, ñöôøng sinh coù daïng hyperbol, coù baùn kính rx ñöôïc xaùc ñònh:
Neáu vaät caàn baûo veä coù ñoä cao thì :
hay rx = 1,5(h – 1,25hx),(m)
Neáu vaät caàn baûo veä coù ñoä cao thì :
hay rx = 0,75(h –hx),(m)
Trong ñoù: h: ñoä cao coät thu seùt
p: heä soá hieäu chænh theo ñoä cao coät thu seùt
p = 1 khi
p khi
b) Phaïm vi baûo veä cuûa hai coät thu seùt .
Nhö treân ñaõ trình baøy, khi ñieän cöïc (1) ôû trong phaïm vi R 3,5 h thì 100% soá laàn seùt ñaùnh vaøo coät thu seùt (2). Nhö vaäy neáu coù hai coät thu seùt cuøng chieàu cao h caùch nhau a £ 2R = 7h thì moïi ñieåm “treân maët ñaát” giöaõ hai coät thu seùt seõ khoâng bò seùt ñaùnh.
Töø ñoù suy ra neáu hai coät thu seùt ñaët caùch nhau a £ 7h thì chuùng coù theå baûo veä ñöôïc moät vaät coù ñoä cao ho ñaët giöõa chuùng, vôùi ho xaùc ñònh theo coâng thöùc:
h – ho = hay h0 =h –
Hoaëc noùi moät caùch khaùc, ñeå baûo veä moät ñoä cao h0 giöõa hai coät thu seùt thì khoaûng caùch a giöõa hai coät thu seùt phaûi thoaû ñieàu kieän: a ≤ 7p.(h-ho)
Tuøy theo ñoä cao baèng nhau hay khaùc nhau giöõa caùc coät thu seùt maø phaïm vi baûo veä khaùc nhau.
*. Hai coät thu seùt coù ñoä cao baèng nhau .
Neáu hai coät thu seùt coù ñoä cao baèng nhau ñaët caùch nhau moät khoaûng a ≤ 7h thì chuùng coù theå baûo veä moät vaät coù ñoä cao ho ñaët giöõa chuùng vôùi
Khi thì :
Khi thì :
Hình 2.10: Phaïm vi baûo veä cuûa hai coät seùt coù cuøng chieàu cao.
*.Hai coät thu seùt coù ñoä cao khaùc nhau .
- Neáu hai coät thu seùt coù ñoä cao khaùc nhau, ví duï h2 > h1 thì phaïm vi baûo veä ñöôïc xaùc ñònh nhö hình 2 -11.
- Ñaàu tieân ta döïng phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt thöù nhaát (coù chieàu cao cao hôn), sau ñoù döïng phaïm vi baûo veä cuûa coät thu seùt thöù hai. Tieáp theo töø ñænh coät thöù hai keû moät ñöôøng thaúng naèm ngang caét phaïm vi baûo veä coät thöù nhaát taïi moät ñieåm, ñieåm naøy so vôùi maët ñaát coù chieàu cao baèng chieàu cao coät thöù hai vaø xem ñaây laø coät giaû töôûng. Sau ñoù xaùc ñònh phaïm vi baûo veä coät thöù hai vaø coät giaû töôûng gioáng nhö tröôøng hôïp hai coät coù chieàu cao baèng nhau.
Hình 2-11:Phaïm vi baûo veä cuûa 2 coät thu seùt coù ñoä cao khaùc nhau
c) Phaïm vi baûo veä cuûa nhieàu coät thu seùt .
Khi coâng trình caàn ñöôïc baûo veä chieám moät dieän tích roäng lôùn thì ngöôøi ta thöôøng ñaët nhieàu coät thu seùt ñeå baûo veä. Maët baèng baûo veä cuûa 3 coät thu seùt khoâng naèm treân cuøng moät ñöôøng thaúng trình baøy (hình 2.12a) vaø 4 coät thu seùt ñaët ôû 4 goùc cuûa moät hình chöõ nhaät trình baøy ôû (hình 2.12b).
Hình 2-12a Hình 2-12b
Beân ngoaøi dieän tích cuûa ña giaùc ñi qua chaân caùc coät thu seùt (hình tam giaùc hoaëc hình chöõ nhaät) phaïm vi baûo veä ñöôïc xaùc ñònh giöõa töøng ñoâi coät vôùi nhau. Coøn taát caû caùc thieát bò coù ñoä cao lôùn nhaát hx ñaët trong dieän tích cuûa hình tam giaùc hay dieän tích hình chöõ nhaät ñöôïc baûo veä an toaøn neáu kieän sau ñöôïc thoûa maõn:
D 8(h – hx).p
Vôùi : p =1 khi h 30m
p = khi 30 m < h 60m
D laø ñöôøng kính voøng troøn ngoaïi tieáp cuûa tam giaùc (tröôøng hôïp 3 coät) hay ñöôøng cheùo lôùn nhaát cuûa ña giaùc taïo bôûi 4 chaân coät (hay nhieàu hôn).
2. Phöông phaùp quaû caàu laên .
Giöõa ñieän tích vaø cöôøng ñoä ñieän tröôøng taïi muõi tieân ñaïo seùt cuõng nhö giöõa ñieän tích vaø bieân ñoä doøng seùt coù moät moái quan heä. Töø moái quan heä naøy, moät phöông phaùp ñöôïc ñöa ra vaøo cuoái thaäp nieân 70 nhaèm xaùc ñònh ñieåm seùt ñaùnh ñöôïc treân cô sôû cuûa ñoä daøi khoaûng caùch phoùng ñieän, goïi laø phöông phaùp “ quaû caàu laên” vaø phöông phaùp naøy ñaõ ñöôïc ñöa vaøo tieâu chuaån cuûa UÙc AS 1768– 1991.
Ngöôøi ta giaû thieát muõi tieân ñaïo seùt ôû taâm moät quaû caàu coù baùn kính baèng ñoä daøi cuûa khoaûng caùch phoùng ñieän. Nhö vaäy, seõ coù nhöõng ñieåm treân beà maët quaû caàu chaïm vôùi maët ñaát hoaëc caùc boä phaän treân caùc maët ñaát, nhöõng ñieåm chaïm ñoù coù theå laø nhöõng ñieåm seùt ñaùnh, cuõng coù caùc vuøng beà maët quaû caàu khoâng theå chaïm ñeán ñöôïc (minh hoïa treân hình 2.13).
Hình 2.13: Moâ taû vuøng baûo veä theo phöông phaùp quaû caàu laên.
Quaû caàu naøy coù baùn kính khoaûng 45m öùng vôùi möùc baûo veä trung bình (ñoái vôùi doøng seùt khoaûng 10kA) . Ñoái vôùi caùc coâng trình quan troïng (deå chaùy, noå), ngöôøi ta thieát keá quaû caàu coù baùn kính 20m (öùng vôùi möùc baûo veä cao hôn).
Vuøng beà maët quaû caàu khoâng chaïm tôùi ñöôïc coù theå ngaên caûn seùt goïi laø vuøng baûo veä. Khoaûng caùch phoùng ñieän Ds phuï thuoäc vaøo bieân ñoä doøng seùt coù theå xaùc ñònh baèng coâng thöùc :
Ds = 10. I 2/3 m.
Vôùi I( kA ): laø bieân ñoä doøng seùt phuï thuoäc vaøo möùc baûo veä.
3. Phaïm vi baûo veä cuûa daây choáng seùt .
Phöông phaùp xaùc ñònh phaïm vi baûo veä cuûa daây choáng seùt cuõng töông töï nhö ñoái vôùi coät thu seùt.Ñieän cöïc (1) (ôû ñoä cao ñònh höôùng ) vaø vaät caàn baûo veä(4) di chuyeån trong maët phaúng thaúng goùc vôùi daây choáng seùt (2). Keát quaû thöïc nghieäm cho thaáy khu vöïc coù xaùc suaát 100% seùt ñaùnh vaøo daây choáng seùt veà moãi beân cuûa daây choáng seùt coù chieàu roäng baèng B = 2h vaø ngay treân maët ñaát veà moãi beân cuûa daây choáng seùt noù baûo veä ñöôïc moät daûi coù chieàu roäng b = 0,2h vôùi h laø ñoä treo cao daây choáng seùt. ( B töông öùng vôùi R trong tröôøng hôïp coät thu seùt, b töông öùng vôùi r ).
Phaïm vi baûo veä cuûa moät daây choáng seùt .
Caùch veõ giôùi haïn baûo veä cuûa moät daây choáng seùt trình baøy trong (hình 2.14). Neáu vaät caàn baûo veä coù ñoä cao hx thì phaïm vi baûo veä vôùi ñoä tin caäy 99% ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
- Khi hx >h, bx = 0,6h (1-).p hay hx = 0,6 (h – hx),(m)
- Khi 0 £ hx £h, bx =1,2h(1-)p hay hx = 1,5(0,8h – hx),(m)
* Vôùi daây choáng seùt coù ñoä treo cao 30m < h < 250m. Phaïm vi baûo veä theo chieàu cao (maët caét ñöùng) giaûm moät khoaûng Dh tính töø ñænh . Vôùi Dh tính theo:
- 30m <h < 100m ® Dh = 0,29(h-30)
100m < h < 250m ® Dh =0,2h
Hình 2.14:Phaïm vi baûo veä cuûa 1 daây choáng seùt
0,2h
b) Phaïm vi baûo veä cuûa hai daây choáng seùt .
Khi hai daây choáng seùt ñaët caùch nhau S£ 2B = 4h thì moïi ñieåm treân maët ñaát naèm giöõa hai daây choáng seùt seõ ñöôïc baûo veä an toaøn.
Hình 2.15 : Phaïm vi baûo veä cuûa 2 DCS
Neáu S £ 4h thì giöõa hai daây choáng seùt coù theå baûo veä ñöôïc moät ñoä cao:
h0 = h –S/4p
Khi daây daãn ba pha cuûa ñöôøng daây taûi ñieän boá trí ngang thì ñieàu kieän ñeå daây giöõa vôùi ñoä cao hDD ñöôïc baûo veä laø khoaûng caùch S giöõa hai daây choáng seùt phaûi thoaû ñieàu kieän S < 4p(hDCS – hDD )
Giôùi haïn phaïm vi baûo veä (maët caét ñöùng) ôû phía ngoaøi hai daây choáng seùt cuõng gioáng nhö ñoái vôùi töøng daây choáng seùt rieâng leû, coøn khu vöïc baûo veä giöõa hai daây choáng seùt ñöôïc giôùi haïn bôûi cung troøn veõ qua hai ñieåm treo daây choáng seùt vaø ñieåm ôû giöõa coù ñoä cao h0. (hình 2.15).
4. Caùch xaùc ñònh phaïm vi baûo veä cuûa daây choáng seùt trong thöïc teá .
Trong thöïc teá, daây choáng seùt thöôøng ñöôïc duøng nhaát ñeå baûo veä caùc daây daãn cuûa ñöôøng daây taûi ñieän. Ñoä treo cao trung bình cuûa daây daãn thöôøng lôùn hôn 2/3 h0. Do ñoù, trong tröôøng hôïp naøy vieäc veõ toaøn boä phaïm vi baûo veä cuûa daây choáng seùt laø khoâng caàn thieát vaø thoâng thöôøng chæ caàn xaùc ñònh gaàn ñuùng goùc baûo veä α laø ñuû.
Hình 2-16:Caùch xaùc ñònh goùc α trong thöïc teá.
α laø goùc taïo thaønh giöõa maët phaúng ñi qua ñöôøng thaúng noái lieân caùc ñieåm treo daây choáng seùt (hay daây daãn) (maët phaúng naøy vuoâng goùc vôùi maët ñaát) vaø maët phaúng ñi qua daây daãn vaø daây choáng seùt. α caøng beù thì xaùc suaát seùt ñaùnh vaøo daây daãn caøng beù:
lgvx = Vôùi hc : Chieàu cao cuûa coät ñieän
ÔÛ tröôøng hôïp giôùi haïn hDD = 2/3 hDCS thì daây choáng seùt coù theå ñöôïc baûo veä ñöôïc moät goùc α = α gh = 310 (tg α gh = 0,6).
Song trong thöïc teá ñeå taêng möùc an toaøn, töùc laø giaûm xaùc suaát seùt ñaùnh voøng qua daây choáng seùt, ngöôøi ta thöôøng choïn α =20 4 250 cho caùc ñöôøng daây taûi ñieän quan troïng.
Ñöôøng daây coù chieàu daøi lôùn , ôû caùc caáp sieâu cao aùp coù theå ñeán haøng ngaøn km, moät muøa seùt coù theå chòu ñeán haøng traêm laàn seùt ñaùnh, vieäc taêng möùc an toaøn (choïn goùc α beù) cuûa ñöôøng daây seõ laøm giaûm xaùc suaát seùt ñaùnh vaøo daây daãn moät caùch ñaùng keå.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- CHUONG_II.DOC