Đang tải... (xem toàn văn)
1. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHÓNG ĐIỆN SÉT 2. THAM SỐ CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT. 3. NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA SÉT TỚI HỆ THỐNG ĐIỆN Bề mặt trái đất bị hâm nóng thường xuyên của năng lượng mặt trời > gia tăng quá trình bốc hơi và gây mất ổn định không khí trong thời gian ngắn > đám mây, • Chuyển động đối lưu mạnh của 2 dòng không khí nóng và lạnh tạo thành “tháp mây”, đồng thời giải thoát lượng nhiệt ẩn hóa hơi của dòng không khí nóng làm gia tăng chuyển động theo
CHƯƠNG PHÓNG ĐIỆN SÉT VÀ THAM SỐ CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT Biên soạn trình bày: TS Nguyễn Đức Tường NỘI DUNG Tầng nhiệt QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHĨNG ĐIỆN SÉT THAM SỐ CỦA PHĨNG ĐIỆN SÉT NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA SÉT TỚI HỆ THỐNG ĐIỆN.Tầng Tầng Bình lưu Tầng đối lưu 2.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHĨNG ĐIỆN SÉT Tầng ngồi https://www.ucar.edu/learn/1_1_1.htm Tầng nhiệt Tầng nhiệt Tầng Tầng Tầng Bình lưu Tầng bình lưu Tầng đối lưu Tầng đối lưu Q TRÌNH HÌNH THÀNH PHĨNG ĐIỆN SÉT Tầng nhiệt Tầng Tầng Bình lưu Tầng đối lưu 2.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHĨNG ĐIỆN SÉT Cơ chế hình thành đám mây dơng: • Bề mặt trái đất bị hâm nóng thường xuyên lượng mặt trời -> gia tăng trình bốc gây ổn định khơng khí thời gian ngắn -> đám mây, • Chuyển động đối lưu mạnh dòng khơng khí nóng lạnh tạo thành “tháp mây”, đồng thời giải lượng nhiệt ẩn hóa dòng khơng khí nóng làm gia tăng chuyển động theo phương thẳng đứng 2.1 Q TRÌNH HÌNH THÀNH PHĨNG ĐIỆN SÉT Cơ chế hình thành đám mây điện: • Sự phân ly hạt nước lớn siêu lạnh tinh thể băng va chạm thành hạt nhỏ, • Q trình đứt gãy liên kết sản sinh nhiều điện tử dư ion dương đám mây • Các điện tích âm tích lũy hạt tuyết (graupel- hạt nước bị đông lạnh liên kết với tinh thể băng) có xu hướng phân bố vùng có nhiệt độ khoảng từ -5 oC đến -15 oC • Các ion dương có xu hướng tích lũy tinh thể băng nhỏ (đa phần) phía phía (một phần nhỏ) tháp mây dông, phân bố vùng có nhiệt độ tương ứng khoảng -15 oC đến -40 oC -5 oC 2.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHĨNG ĐIỆN SÉT Phóng điện tiên đạo Hướng từ đám mây xuống đất, tốc độ từ 105–2.106 m/s Dòng phóng điện ngược Hướng từ đất lên đám mây 50 000 kV 100 kA 1000-3000 kV/m Các giai đoạn phóng điện sét Độ cao định hướng Kênh dẫn điện tích dương Đầu tia tiên đạo cách mặt đất khoảng 100-200 m Phát triển ngược từ phía mặt đất lên đám mây Phóng điện lặp lại (-) Xẩy kênh sét Phóng điện lặp lại (+) Xẩy kênh sét 2.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHĨNG ĐIỆN SÉT Các giai đoạn phóng điện sét Phóng điện tiên đạo bước (Stepped leader): đám mây tích lũy điện tích từ 10-30kV/cm, gây ion hóa khơng khí mạnh tạo thành dòng phát triển phía mặt đất (~100A) • Phóng điện kế tục (Pilot Streamer): tiếp tục phát triển với vận tốc trung bình khoảng từ 105 m/s-2.106 m/s, • Phóng điện ngược (Return Stroke): tia tiên đạo cách mặt đất khoảng 100-200 m, điện trường đầu tia tiên đạo điểm tập kết điện tích trái dấu phía mặt đất tăng đột ngột gây ion hóa mãnh liệt khơng khí, hình thành dòng phóng điện mặt đất-đám mây, tốc độ phát triển ~30.106 m/s, ~ 24 kA • Phóng điện tiên đạo mũi nhọn (Dart Leader): dạng phóng điện lặp lại, phát triển sau kênh với phóng điện ngược, tốc độ ~10.106 m/s 3km • 2.1 Q TRÌNH HÌNH THÀNH PHĨNG ĐIỆN SÉT Negative downward leader A downward negative flash terminating on the 440-m Guangzhou International Finance Center, China Adapted from Lu et al (2013) Positive upward c âm (negative) phụ vào tích lũy, cấu trúc đám mây điện 2.2 THAM SỐ CỦA PHĨNG ĐIỆN SÉT 16 Trị số trung bình đỉnh dòng điện sét (IP) Tác giả/Tổ chức Đối tượng nghiên cứu Đỉnh dòng điện (kA) Độ dốc (kA/s) AIEE Đường dây 15 Popolansky Tổng hợp 25 5,5 Tổng hợp ( Cần phải bảo vệ chống sét cho phần tử Hệ thống điện!!!