Đang tải... (xem toàn văn)
Sét:Là sự phóng điện tia lửa trong khí quyển giữa các đám mây tích điệntrái dấu hoặc giữa các đám mây với đất.Khi bảo vệ chống sét cho người, các công trình và thiết bị trên mặtđất chúng ta cần quan tâm đến sự phóng điện giữa các đám mây và đất.
Chương BV QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN 9.1 SÉT VÀ QUÁ TRÌNH PHÓNG ĐIỆN SÉT Sét: Là phóng điện tia lửa khí đám mây tích điện trái dấu đám mây với đất Khi bảo vệ chống sét cho người, công trình thiết bị mặt đất cần quan tâm đến phóng điện đám mây đất Sự hình thành sét: Sự hình thành sét gắn liền với hình thành đám mây giông Các đám mây giông tạo thành luồng khôngkhis nóng ẩm từ mặt đất bốc lên vào vùng nhiệt độ âm, nước ngưng tụ thành tinh thể băng Các đám mây mang điện kết luồng không khí mãnh liệt tách rời tạo điện tích trái dấu tập trung chúng phần khác đám mây Các kết quan trắc cho thấy, 80% phần mây có cực tính âm, phần đám mây thường tích điện tích dương 12/19/2015 9.1 SÉT VÀ QUÁ TRÌNH PHÓNG ĐIỆN SÉT Quá trình phóng điện sét Phần đám mây giông tích điện âm, cảm ứng mặt đất điện tích dương tương ứng tạo nên tụ điện không khí khổng lồ Theo đà tích luỹ điện tích âm đám mây, cường độ điện trường tụ mây-đất tăng dần lên chỗ cường độ điện trường đạt tới trị số tới hạn 25 30 KV/cm không khí bị ion hoá tạo thành dòng plasma bắt đầu trở nên dẫn điện, mở đầu cho trình phóng điện sét Phóng điện sét chia làm giai đoạn chính: Phóng điện tiên đạo Phóng điện ngược (phóng điện chủ yếu) Kết thúc trình phóng điện Các giai đoạn phóng điện hình dung qua dòng điện sét biến thiên theo thời gian hình vẽ (trang bên) 12/19/2015 Quá trình phóng điện sét is t GĐ phóng điện tiên đạo 100 1000 km/s 12/19/2015 is is t Hình thành KV ion hoá mãnh liệt gần mặt đất is t GĐ phóng điện ngược v = 6.104 105 km/s t Kết thúc PĐ 9.2 THAM SỐ CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT Dòng điện sét ghi lại máy sóng cực nhanh có dạng đường hình vẽ Hai tham số quan trọng phóng điện sét biên độ dòng điện sét IS độ dốc đầu sóng a Biên độ dòng điện sét Kết đo lường cho thấy biên độ sét IS biến thiên phạm vi rộng từ vài kA đến hàng trăm kA phân bố theo quy luật thực nghiệm: Vùng đồng bằng: iS, KA IS IS/2 đs t, s s Dßng ®iÖn sÐt theo thời gian v I 10 IS 60 e IS 26,1 Hay: lg v I IS 60 Hay: lg vI IS 30 Vùng trung du miền núi: vI 10 IS 30 IS: Biên độ dòng điện sét, kA vI: Xác suất xuất sét có biên độ ≥ IS 12/19/2015 9.2 THAM SỐ CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT Độ dốc đầu sóng Trong trường hợp tổng quát, độ dốc đầu sóng a định nghĩa đạo hàm dòng điện sét theo thời gian: a dis dt (kA/ s) Is 50 kA/ s Khi tính toán, đầu sóng dòng điện sét thường thay đường thẳng xiên góc có độ dốc trung bình: atb ds Xác suất xuất dốc đầu sóng (xác định theo thực nghiệm): a a Cho vùng đồng bằng: a 15, 36 Hay: lg va va 10 e Cho miền núi: 12/19/2015 va 10 a 18 e a , 82 36 a lg v Hay: a 18 9.2 THAM SỐ CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT • Trong tính toán có cần phải đồng thời xét đến hai yếu tố: Biên độ dòng điện sét độ dốc đầu sóng, ta dùng xác suất phối hợp: Đối với vùng đồng bằng: is a is a lg v(is , a) ( ) hay : ln v(is , a) ( ) 60 36 26 15,7 Đối với vùng miền núi: 12/19/2015 is a lg v(is , a) ( ) 30 18 9.3 CƯỜNG ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA SÉT Cường độ hoạt động sét vùng lãnh thổ (hoặc khí hậu) biểu thị thông qua đại lượng nngs mS • Số ngày sét năm nngs Vùng lãnh thổ Nngs (ngày/năm) Vùng xích đạo 100 150 Vùng khí hậu nhiệt đới 60 100 Vùng khí hậu ôn đới 30 50 Vùng khí hậu hàn đới [...]... thu sét thường dùng để bảo vệ các công trình, thiết bị, nhà xưởng chống sét đánh thẳng, ngoài ra người ta còn có thể dùng phối hợp với dây chống sét Đối với các đường dây tải điện trên không dùng DCS Để bảo vệ chống sét các đường dây tải điện, nên treo dây chống sét trên toàn bộ tuyến đường dây là tốt nhất trong việc bảo đảm vận hành an toàn và liên tục cung cấp điện nhưng làm như vậy rất tốn kém Trong. .. đường dây mà người ta có thể bố trí dây chống sét trên toàn tuyến hay không: Thường các đường dây có điện áp 110 KV trở lên được bảo vệ trên toàn tuyến đồng thời được phối hợp với khe hở phóng điên, chống sét ống hoặc tăng số lượng bát sứ ở những nơi hay bị sét đánh, cột vượt cao và chỗ giao chéo với đường dây khác hay ở những đoạn nối với trạm Các đường dây điện áp đến 35KV ít được bố trí bảo vệ... trên các đoạn hay bị sét đánh và đoạn 1 2 km trước khi nối với trạm biến áp 12/19/2015 11 2 Phạm vi bảo vệ của cột thu sét (Franklin) a Nguyên lý chung: Mô hình xác định phạm vi bảo vệ của cột TS: Điện cực (đầu tia tiên đạo) MFX Cột TS Tấm KL Đất Khoảng không gian gần cột thu sét mà vật được bảo vệ đặt trong đó, rất ít khả năng bị sét đánh gọi là vùng hay phạm vi bảo vệ của cột thu sét 12/19/2015 12... thu sét đã đơn giản hoá 14 c Phạm vi bảo vệ của 2 cột thu sét Phạm vi bảo vệ của hai cột thu sét có kích thước lớn hơn nhiều so với tổng số PVBV của hai cột thu sét đơn nếu hai cột đặt cách nhau một khoảng a < 7h PVBV của hai cột thu sét cao bằng nhau: 7ha a 2b x 4r x 14 ha a 0 R 0,2h h h0= h-a/7 1,5h 0,75h a hx rx bx rx PVBV của hai cột thu sét cao bằng nhau 12/19/2015 15 Hai cột thu sét. .. 0,2h1 h2 h1 h0= h-a/7 1,5h1 0,75h1 1,5h2 a' a r1x bx r1x r2x r1x PVBV của hai cột thu sét không cao bằng nhau 12/19/2015 16 d Phạm vi bảo vệ của nhiều cột thu sét D 8ha Phạm vi bảo vệ của 3 cột thu sét 12/19/2015 D 8ha Phạm vi bảo vệ của 4 cột thu sét 17 3 Phạm vi bảo vệ của dây thu sét 1 Phạm vi bảo vệ của 1 dây thu sét 0,8.ha bx P hx 1 h 1,2h 2h Khi hx h: 3 hx b x 1,2h 1 P 0,8h... Thực tế đường dây sẽ được bảo vệ khi: 200 < gh < 300 DTS a h = a/4 12/19/2015 20 2 Dây chống sét càng cao, phạm vi bảo vệ càng lớn Tuy nhiên xác suất đánh vòng v qua dây chống sét lại cao Theo kinh nghiệm vận hành, xác suất này được xác định như sau: lg v h 90 4 là góc bảo vệ; h là chiều cao dây thu sét 12/19/2015 21 ... phạm vi bảo vệ của một cột thu sét được giới hạn bởi hình nón tròn xoay có đường sinh gãy khúc ở độ cao 2h/3 (hv) Bán kính bảo vệ của cột thu sét rx bảo vệ vật ở độ cao hx được xác định bởi công thức sau: 1,6.ha rx P hx 1 h P=1 5,5 P h 12/19/2015 khi h 30m khi h 30 m h 2h/3 r Phạm vi bảo vệ của 1 cột thu sét theo thực nghiệm 13 b Phạm vi bảo vệ của 1 cột thu sét 2h Khi hx h: 3 hx rx... b x 0,6h 1 P h 12/19/2015 0,2h ha 2h/3 hx h 0,6h 0,6h 1,2h 2bx Phạm vi bảo vệ của một cột thu sét 18 2 Phạm vi bảo vệ của 2 dây thu sét 0 R 0,2h h0= h-a/4 1,2h h hx 0,6h 0,6h 1,2h a 12/19/2015 19 Lưu ý: 1 Vì độ treo cao trung bình của dây dẫn thường lớn hơn 2/3 độ treo cao của dây thu sét (hx > 2h/3) nên có thể không cần đề cập tới phạm vi bảo vệ mà biểu thị bằng góc bảo vệ Có thể tính