Расчет молниезащиты ГПП

Расчет  молниезащиты ГПП

вариант 6.4 
 

     Наиболее опасным проявлением молнии с точки зрения поражений зданий и сооружений является прямой удар .

     Производственные, жилые и общественные  здания и сооружения в зависимости этих назначения , а также интенсивности  грозовой деятельности  в районе местонахождения разделены на категории .в практике для защиты зданий и сооружений от прямых ударов молнии наибольшее распространение получили стержневые и тросовые молниеотводы. Стержневые молниеотводы изготавливают из прокатной стали различного  профиля. Наиболее распространены  прутки водо - газопроводные  трубы .В качестве тросового молниеотвода используют стальной оцинкованный канат .Для устройства токоотводов применяют круглую сталь и стальной канат или полосовую сталь прямоугольную и угловую с площадью поперечного сечения  24 и  48мм². На металлических и железобетонных молниеотводах токоотводом может служить металлическая ферма или стальная арматурная конструкция  .Несущие конструкции изготавливают из древесины, железобетона и метала .В зависимости  от особенностей конструкции защищаемого объекта и условий его размещения , стержневые и тросовые молниеотводы разделяют на одиночные , двойные и многократные .

     Тип количество и взаимное расположение молниеотводов определяют геометрическую форму зоны защиты .

     Для ГПП с двумя трансформаторами  типа ТДН 10000/110 занимаемая площадь  45 × 45м² .Защищаемый объект относится к объектам первой категории , защищаемая зона относится к типу А.

     Принимаю  к расчету защиту  из четырех  отдельно стоящих металлических молниеотводов стержневого типа , стоящих друг от друга на расстоянии L₁= 24м и         L₂ = 27м . 

     Порядок расчета стержневых молниеотводов :

1. намечаю количество  и места установки молниеотводов ;
2. разбиваю их на группы по два соединенных молниеотвода;
3. определяю  для каждой группы активную и полную  высоту молниеотводов ;

 
 
 

                ;  

               h = h_a + h_x - полная высота молниеотвода ,

               где   h_a - активная высота молниеотвода ;

                       h_x -  высота защищаемого объекта

                       р = 1  при     h ≤ 30 м.

                      D – большая диагональ четырехугольника с молниеотводами в его вершинах . 

                  

                h = 11 + 4,5 = 15,5 м. 

            Высоту   молниеотвода  от земли  выбирают такой , чтобы  защищаемые  оборудование и конструкции попали  в зону защиты молниеотвода , внутри  которой с достаточной надежностью  ( в электроустановках 99,5 % - зона  защиты типа  А ) обеспечивалась бы защита  зданий и сооружений от прямых ударов молнии .

          Принимаю высоту молниеотвода  h = 18 м

                 h_о=0,85 h ;

               h_о= 0,85 · 18 = 15,3 м ;

          Радиус на уровне земли и  на высоте 11м :

           r_o = ( 1.1 – 0.002 h ) h ;

            r_х = ( 1,1 – 0,002h ) · ( h – h/0.85)

             r_o= ( 1.1- 0.002 · 18) ·18 = 17.3 м

             r_х = ( 1,1 – 0,002 ·18 ) · ( 18 – 11/0.85)= 5,4 м .

             Два   молниеотвода одинаковой  высоты, находящиеся друг от друга на расстоянии  h <L₁< 3h ( 18 < L₁ = 24 < 3 ·18= 54) образуют общую зону защиты . зона характеризуется между молниеотводами гребнем в виде ломанной линии ; низшая точка этого гребня имеет высоту

           h_c = h_o – ( 0.17 + 3 · 10 ^-4  h) · ( L ₁ – h )

     r_cx= r_o · ( h_c- h_x )/ h_c ;

     r_c= r_o

     h_c = 15.3 – ( 0.17 + 3 · 10 ^-4  ·18) · ( 24 – 18 ) = 14.2м ; 
 
 

     r_cx= 17.3 · ( 14.2- 11)/ 14.2 = 3.9 м ;

     r_c= 17,3 м .

     Два молниеотвода  одинаковой высоты , находящиеся  друг от друга на расстоянии

h <L₂< 3h ( 18 < L₂ = 27 < 3 ·18= 54) образуют общую зону защиты .

            h_c = 15.3 – ( 0.17 + 3 · 10 ^-4  ·18) · ( 27 – 18 ) = 13.7м

     r_cx= 17.3 · ( 13,7- 11)/ 13,7 = 3.4 м ;

     r_c= 17,3 м 

     Радиус  на уровне земли и на высоте 6 м :

            r_х = ( 1,1 – 0,002 · 18 ) · ( 18 – 18/0.85) = 11,6 м .

Два   молниеотвода одинаковой  высоты ,  находящиеся  друг от друга  на  расстоянии             h <L₁< 3h ( 18 < L₁ = 24 < 3 ·18= 54) образуют общую зону защиты . зона характеризуется между молниеотводами гребнем в виде ломанной линии ; низшая точка этого гребня имеет высоту

     r_cx= r_o · ( h_c- h_x )/ h_c ;

     r_cx= 17.3 · ( 14,2- 6) / 14,2 = 10 м ; 

     Два молниеотвода  одинаковой высоты , находящиеся  друг от друга на расстоянии

h <L₂< 3h ( 18 < L₂ = 27 < 3 ·18= 54) образуют общую зону защиты .

     r_cx= 17.3 · ( 13,7 - 6) / 13,7 = 9,7м ; 

Для защиты объекта от вторичных проявлений молнии , электромагнитной  и электростатической индукции и Для защиты объекта от предусматривают

следующие мероприятия :

         а )  для  защиты от потенциалов , возникающих в результате электростатической  индукции , надежно заземлим все проводящие элементы объекта , а также оборудование и коммуникации внутри объекта ;

        б)  для  защиты от искрения , вызываемого электромагнитной индукцией , все параллельно расположенные металлические коммуникации соединим металлическими перемычками ;

        в) для защиты объекта от заноса высоких потенциалов присоединяем все металлические коммуникации и оболочки кабелей ( в месте ввода их на подстанцию ) к заземлителю защиты от вторичных воздействий молний  .