9. Три методики расчёта зон защиты молниеотводов
В настоящее время существуют три основные методики определения зон защиты стержневых молниеотводов.
Первая методика была предложена в ВЭИ на основе обширных лабораторных исследований А.А. Акопяном. По этой методике зона защиты одиночного молниеотвода представляет собой «шатер» (рис. 9.1). Объекты, находящиеся на границе этой зоны (hx), защищены с вероятностью Р≈0,999
Рис. 9.1. Зона защиты одиночного молниеотвода по методике А.А. Акопяна
Затем была предложена упрощенная (вторая) методика расчета зоны защиты одиночного молниеотвода, в которой шатер заменен отрезками двух прямых (рис.9.2). Вероятность защиты по этой методике снижена до Р≈0,99. В настоящее время Электротехнический справочник 2002 года рекомендует ее для расчета молниезащиты подстанций и ЛЭП вместо методики А.А. Акопяна.
Рис. 9.2. Упрощенная методика построения зоны защиты одиночного молниеотвода
Наблюдение на реальных молниеотводах показало, что молния не всегда бьет в вершину молниеотвода. Поэтому появилась третья методика, в которой вершина молниеотвода не защищена, а зона защиты одиночного молниеотвода представляет собой круговой конус высотой h0<h (рис. 9.3).
Рис. 9.3. Зона защиты одиночного молниеотвода по третьей методике
Надежность защиты по этой методике зависит от категории молниезащиты зданий и сооружений в зависимости от наличия взрывоопасных и пожароопасных зон. Все здания и сооружения разбиты на I-III категории и защищаются зоной А (с надежностью 99,5%) или зоной Б (с надежностью 95%).
Третья методика неудобна для расчетов, так как она позволяет определять высоты только 2 молниеотводов, а первая и вторая – трех или четырех сразу.
10. Виды заземления подстанции
Заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
На подстанции необходимы три вида заземлений: защитное; рабочее; молниезащитное.
Защитным заземлением называется заземление, выполняемое в целях электробезопасности. К защитному заземлению относятся заземления металлических нетоковедущих частей установки (корпусов электрических машин и трансформаторов, каркасов шкафов, распределительных щитов и т.д. Заземление позволяет снизить напряжение прикосновения до безопасного уровня.
Рис. 10.1. Напряжение прикосновения при повреждении изоляции
Рабочим заземлением называется заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки. К рабочему заземлению относится заземление нейтралей трансформаторов, генераторов, дугогасительных катушек.
Рис.10.2. Рабочее заземление
Молниезащитное заземление необходимо для обеспечения эффективной защиты электроустановок от грозовых перенапряжений. К молниезащитному заземлению относятся заземления молниеотводов, разрядников, тросов, крыш ЗРУ и т.д.
Рис.10.3. Молниезащитное заземление
Заземляющее устройство состоит из заземлителя, находящегося в непосредственном соединении с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.
Для всех трех видов заземлений может использоваться одно и то же заземляющее устройство, но при этом его сопротивление выбирается по наиболее жестким требованиям, т.е. по наименьшей допустимой величине.