Методические указания к решению задачи 3

Молниеотводы являются эффективным средством защиты от прямых ударов молнии. Заземление молниеотвода предназначено для безопасного отвода в землю токов молнии.

Для обеспечения грузоупорности линий электропередач и подстанций 6 – 500 кВ импульсное сопротивление заземляющих устройств молниеотводов не должно превышать 10 – 15 Ом. Величина импульсного сопротивления контура заземления R_и определяется как результирующая параллельно соединенных импульсных сопротивлений отдельных элементов контура с учетом их взаимного экранирования.

Значения импульсных коэффициентов а_i приведены в табл. 7. Значения импульсных коэффициентов использования h_и приведены в таблицах рекомендованных книг, там же приведены расчетные формулы для вычисления сопротивления растеканию одиночных заземлителей при токах промышленной частоты.

Расстояние от молниеотвода до защищаемого объекта определяется по формуле:

Следует иметь в виду, что не допускается принимать l_min менее 5 м. Зона защиты молниеотвода образует поверхности вращения с радиусом r. Радиус зоны защиты на высоте h может быть вычислен, следующим образом:

.

Высота молниеотвода, обеспечивающая значение r_h может быть вычислена из выражения

,

где Н – высота молниеотвода (Н < 30 м);

р = 1при Н ≤ 30 м, р = 5,5/ при 30 100 м.

Откуда

Подробно с защитой от прямых ударов молнии с помощью молниеотводов можно ознакомиться по рекомендуемой литературе [4, с. 227—235, 263—284].

Таблица 7

Удельное сопротивление грунта р3, Ом м	Тип заземлений	Значения i при токах молнии, кА (длина фронта тока молнии τф= 3-5 мкс)
		5	40
100	Единичный горизонтальный заземлитель длиной l, м: 10 20 Единичный вертикальный заземлитель длиной l = 2-3 м	1,05 1,2	0,80 0,95
500 1000	Единичный горизонтальный заземлитель длиной l, м: 10 20 Единичный горизонтальный заземлитель длиной l, м: 10 20 60 Единичный вертикальный заземлитель длиной l = 2-3 м	0,80 0,90 0,60 0,80 1,2 0,55	0,45 0,60 0,35 0,50 0,95 -

Задача 4

Волна перенапряжения u₀ приходит с линии с волновым сопротивлением z₁ на высоковольтное оборудование с волновым сопротивлением z₂ и минимальным разрядным напряжением U_м. Форма приходящей волны определяется уравнением:

.

Для защиты оборудования установлен вентильный разрядник РВ. Вольт-амперная характеристика, разрядника определяется данными табл.8. Импульсное пробивное напряжение разрядника U_иьп=100 кВ.

1. Постройте график волны

2. Постройте график изменения напряжения на разряднике и защищаемом им оборудовании и дайте заключение об эффективности применения разрядника с данной вольт-амперной характеристикой.

Числовые значения заданных величин указаны в табл. 9 и 10.

Таблица 8

iр, кА	0,2	0,3	0,4	0,6	1,0	2,0	3,0	5,0	10
Uр, кА	44	50	54	60	72	86	88	94	98

Таблица 9

Величина и единица измерения	Номер варианта по предпоследней цифре шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
U, кВ Uм, кВ	550 200	500 190	450 180	400 170	350 160	300 150	350 140	400 190	450 110	500 100

Таблица 10

Величина и единица измерения	Номер варианта по предпоследней цифре шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
z1, Ом	100	150	200	250	300	350	400	450	500	550
z2, Ом	500	450	400	350	300	250	350	400	450	500
Т1, мкс	53,0	51,7	50,3	48,8	54,5	24,4	38,7	67,4	70,8	68,1
Т2, мкс	0,528	0,728	0,944	1,17	0,333	0,586	0,546	0,515	0,16	0,333