4.3.2. Зона захисту стрижневого блискавковідводу
Поверхню, що обмежує зону захисту стрижневого блискавковідводу, може бути представлена ламаною лінією (мал. 4.2).
Відрізок ав — частина прямої, що з'єднує вершину блискавковідводу із крапкою поверхні землі, вилученої на 0,75h від осі блискавковідводу. Відрізок вс – частина прямій, що з'єднує точку блискавковідводу на висоті 0,8h із точкою поверхні землі, розташованою на 1,5h. Крапка в перебуває на висоті 2/3h. Радіус захисту на висоті hх<2/3h
|
(4.2) |
а на висоті hх>2/3h
|
(4.3) |
|
Рис. 4.2. Побудова зони захисту стрижневого блискавковідводу |
Зона захисту двома блискавковідводами має більші розміри, чим сума захисту двох одиночних блискавковідводів (мал. 4.3).
|
Рис. 4.3. Зона захисту двох стрижневих блискавковідводів |
Відкриті розподільні підстанції розташовуються на великій території. Їх доводиться захищати декількома блискавковідводами. Зона захисту визначається тим же шляхом, як і зона захисту двох блискавковідводів.
4.3.3. Зона захисту тросового блискавковідводу
Тросові блискавковідводи використовуються в основному для захисту проводів ВЛ. У зв'язку із цим користуються не зонами захисту, а кутами захисту, тобто кутами між вертикальною лінією перпендикулярною тросу й лінією, що з'єднує проводи й трос (мал. 4.4).
Лінії довжиною до 1000 км (ВЛ 500 кВ) вражаються блискавкою не менш 200 разів у грозовий сезон. Тому для ВЛ захист за допомогою тросових блискавковідводів здобуває основне значення. Досвід експлуатації ВЛ показує, що кут захисту повинен бути 20-25 градусів (мал. 4.4.). Опір заземлення опор із глухозаземленою нейтраллю повинне бути менше 5 Ом, а з ізольованою нейтраллю - менше 10 Ом.
|
|
Рис. 4.4. Зона захисту тросового блискавковідводу |
Рис. 4.5. Вид вольт-секундних характеристик об'єкта, що захищається, і РВ |
Грозозахист підстанцій, крім захисту від прямих ударів блискавки, повинна містити в собі наступні види захистів:
1) від перекриттів при ударах блискавки в заземлені конструкції підстанцій, тобто від зворотних перекриттів із заземлених елементів на струмоведучі частини устаткування;
2) від хвиль, що приходять із лінії.
Для виконання першої вимоги необхідний опір заземлення підстанції робити малим. Для напруги вище 1000 В опір заземлення підстанції Rз ≈ 0,5 Ом. Зменшення Rз найбільш ефективний шлях захисту від зворотних перекриттів.
Для виконання другої вимоги застосовуються вентильні розрядники (РВ) і обмежники перенапруги (ОПН). Вентильний розрядник має пологу вольт-секундну характеристику (ВСХ).
Це дозволяє йому захищати устаткування в широкому діапазоні змін довжин хвиль, що набігають із лінії (мал. 4.5). Для ефективного захисту необхідно, щоб:
1) напруга, що залишається, на робочому опорі не перевищувала припустиму; 2) крутість хвилі, що набігає на підстанцію, була обмеженою.
Для виконання цих умов всі лінії, що підходять і відходять від підстанції, обладнаються тросовим захистом довжиною 2-3 км - захисні підходи. Кути захисту виконують менш 20°. Наявність захищених підходів виключає прямий удар блискавки в проведи, що зменшує струми через РВ, отже, і напругу що залишається на робочому опорі РВ.
При русі хвилі по проводу з лінії в захищеному підході виникає інтенсивне коронування, що згладжує фронт хвилі (зменшує крутість імпульсу) і зменшує амплітуду напруги.