đánh giá thiệt hại và xác định mức bảo vệ chống sét

Trong đó: S1 là vị trí sét đánh vào công trình; S2: Vị trí sét đánh gần công trình; S3: Vị trí sét đánh vào dịch vụ công trình; S4: Vị trí sét đánh gần dịch vụ công trình; D1: Gây tổn hạ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KH VÀ CN TRƯỜNG

ĐÁNH GIÁ THIỆT HẠI VÀ XÁC ĐỊNH

MỨC BẢO VỆ CHỐNG SÉT

MÃ SỐ: T2009 - 82

S 0 9

S KC 0 0 2 9 0 9

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

MỤC LỤC

Trang

Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Đối tượng nghiên cứu 1

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1

1.3 Những vấn đề còn tồn tại 1

Phần 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Mục đích của đề tài 2

2.2 Nội dung 2

2.2.1 Hướng dẫn sử dụng phần mềm PROTEUS 2

2.2.2 Thư viên mạch điện mô phỏng 12

2.2.2.1 Led đơn 12

Phần 3: KẾT LUẬN 3.1 Tính khoa học 27

3.2 Khả năng triển khai ứng dụng vào thực tế 27

3.3 Hiệu quả kinh tế xã hội 27

3.4 Kết quả của đề tài 27

3.5 Hướng phát triển đề tài 27

* TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

* PHỤ LỤC 29

1 ĐẶT VẤN ĐỀ:

1.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:

Thiệt hại do sét gây ra trong thực tế là rất lớn, gây ra hư hỏng công trình, lưới điện và các thiết bị dùng điện Trên thế giới nhiều nhà sản xuất thiết bị chống sét đã chế tạo các thiết bị chống sét ngày càng hiện đại và có khả năng chống sét cao Tuy nhiên, việc thiết kế các hệ thống chống sét còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: cấu trúc, kích thước, đặc điểm, môi trường xung quanh,… Vì vậy, việc đánh giá các thiệt hại do sét gây ra giúp người thiết kế có thể đưa ra các phương pháp bảo vệ hiệu quả nhằm tránh được những thiệt hại ở mức tối đa và quản lý được việc đầu tư các thiết bị chống sét hợp lý

Cho đến nay việc đánh giá thiệt hại và xác định các mức bảo vệ chống sét ở Việt Nam hầu như còn bỏ ngõ, với sự hổ trợ của các nhà sản xuất, các phần mềm mô phỏng

và tài liệu tham khảo rất ít ỏi và hạn chế

Để đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu của sinh viên, tác giả quyết định thực

hiện đề tài “Đánh giá thiệt hại và xác định mức bảo vệ chống sét”

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC:

Hiện nay, việc học tập và nghiên cứu đánh giá thiệt hại và xác định các mức bảo vệ chống sét ở Việt Nam hầu như còn bỏ ngõ, với sự hổ trợ của các nhà sản xuất, các phần mềm mô phỏng và tài liệu tham khảo rất ít ỏi và hạn chế

Tuy nhiên, tài liệu phục vụ cho phần mềm này vẫn còn hạn chế và nhất là những tài liệu hướng dẫn sử dụng

1.3 NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI:

Việc cập nhật thông tin về bản đồ dông trong khu vực Việt Nam còn hạn chế Phần mềm chỉ phù hợp để đánh giá thiệt hại và xác định mức bảo vệ chống sét cho công trình mà không tính toán chi phí đối với từng phương pháp bảo vệ để đưa ra phương phương pháp hiệu quả nhất

2 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ:

2.1 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI:

- Xác định được các thông số thiệt hại do sét gây ra cho các công trình xây dựng, dịch vụ giúp việc thiết kế chính xác hơn và xác định được chi phí đầu tư hợp lý hơn

- Xác định các mức bảo vệ chống sét

- Xây dựng chương trình tính toán các thông số thiệt hại, mức bảo vệ chống sét

2.2 NỘI DUNG THỰC HIỆN:

- Nghiên cứu các thiệt hại do sét gây ra

- Xác định các cấp bảo vệ chống sét

- Xây dựng chương trình tính toán thiệt hại do sét gây ra

- Viết chương trình tính toán thiệt hại

3 NGHIÊN CỨU CÁC THIỆT HẠI DO SÉT GÂY RA

3.1 KHÁI NIỆM VỀ THIỆT HẠI

Thiệt hại (R) là giá trị trung bình sự thiệt hại hằng năm do phóng điện từ sét gây

ra (xác suất sự thiệt hại xuất hiện trong suốt một năm)

3.2 MỨC ĐỘ NGUY HIỂM VÀ THIỆT HẠI DO SÉT

3.2.1 Các nguồn nguy hiểm do sét gây ra

Dòng sét là nguồn nguy hiểm đầu tiên Nguy hiểm tiếp theo những dòng sét này tùy theo vị trí sét đánh vào như ở Bảng 3.1

Bảng 3.1 Những vị trí nguy hiểm, mức độ nguy hiểm và các mức độ thiệt hại tùy theo

L1, L4(2) L1, L2, L3, L4 L1(1), L2, L4

D2 D3

L.2, L.4 L.2, L.4

S2 D3 L1(1), L2, L4

S3

D1 D2 D3

L1, L4(2) L1, L2, L3, L4 L1(1), L2, L4

D2 D3

L.2, L.4 L.2, L.4

S4 D3 L1(1), L2, L4 D3 L.2, L.4

(1) Những công trình có thiệt hại do nổ, ở các bệnh viện hoặc những công trình mà có sự cố bên trong hệ

thống gây nguy hiểm tức thời đến cuộc sống con người

(2) Những nơi vật nuôi có thể bị thiệt hại

Trong đó: S1 là vị trí sét đánh vào công trình; S2: Vị trí sét đánh gần công trình; S3: Vị trí sét đánh vào dịch vụ công trình; S4: Vị trí sét đánh gần dịch vụ công trình; D1: Gây tổn hại đến vật sống; D2: Gây

hư hỏng về mặt vật lý; D3: Gây nguy hiểm hệ thống điện và điện tử; L1: Thiệt hại đến cuộc sống của con người; L2: Thiệt hại đến dịch vụ trong công trình; L3: Thiệt hại di sản văn hóa; L4: Thiệt hại về giá trị kinh

tế (công trình, kết cấu công trình, dịch vụ và sự hoạt động của chúng); L.2: Thiệt hại dịch vụ nối tới công cộng; L.4: Thiệt hại về giá trị kinh tế (dịch vụ hoặc những hoạt động của dịch vụ)

3.2.2 Các loại nguy hiểm

Các loại nguy hiểm do sét gây ra phụ thuộc vào đặc tính của những nơi cần bảo

vệ Một vài đặc tính quan trọng như: kiểu xây dựng, kết cấu công trình, công dụng của công trình, loại dịch vụ của công trình và các phương php bảo vệ Để đánh giá thiệt hại cần phân biệt 3 loại nguy hiểm có thể xuất hiện khi sét đánh như trình bày ở trong Bảng 3.1 và Bảng 3.2

Bảng 3.2 Loại nguy hiểm và thiệt hại đến thiệt hại trong công trình

L3

Thiệt hại di sản văn hóa

(1) Những nơi vật nuôi có thể bị thiệt hại

(2) Những công trình có thiệt hại do nổ, ở các bệnh viện hoặc những công trình khác mà khi có sự

cố bên trong hệ thống gây nguy hiểm tức thời đến cuộc sống con người

Trong đó: Rs là thiệt hại ảnh hưởng tới cuộc sống (D1); RF là thiệt hại thiệt hại vật lý (D2); R0 là thiệt hại do những hư hỏng hệ thống bên trong (D3)

Nguy hiểm do sét đánh vào công trình có thể giới hạn một phần hoặc có thể lan rộng cho toàn công trình, cũng có thể liên quan đến công trình xung quanh và ảnh hưởng tới môi trường như phát ra phóng xạ chất hóa học Ảnh hưởng của các công trình dịch vụ có thể gây nguy hiểm về vật lý cho các đường dây hoặc những ống dẫn được sử dụng trong dịch vụ công trình, cũng như ảnh hưởng tới những hệ thống điện

và thiết bị điện liên quan Nguy hiểm cũng có thể lan rộng vào những hệ thống nối tới dịch vụ

3.2.3 Các mức độ thiệt hại

Mỗi loại nguy hiểm (một hoặc kết hợp với những loại khác) có thể gây ra tổn thất gián tiếp cho đối tượng cần bảo vệ khác nhau Mức độ thiệt hại có thể xuất hiện phụ thuộc vào những đặc tính chính của đối tượng và các công trình của nó

Gồm:

 Các mức độ thiệt hại L1, L2, L3, L4 xem Bảng 3.1

Trong đó: Các mức độ thiệt hại L1, L2, L3, L4 liên quan đến công trình

 Các mức độ thiệt hại L.2, L.4 liên quan đến dịch vụ

Trong đó: L.2 là sự thiệt hại tới dịch vụ công cộng; L.4 là sự thiệt hại về giá trị kinh tế

Trong một dịch vụ các loại thiệt hại sau sẽ được xem xét: Thiệt hại gây thiệt hại dịch vụ công cộng (R.2); thiệt hại gây thiệt hại giá trị kinh tế (R.4)

Để đánh giá thiệt hại R, những thành phần thiệt hại quan trọng cho công trình sẽ được định nghĩa và tính toán Thiệt hại R là tổng thiệt hại của những thành phần thiệt hại Khi tính toán thiệt hại, những thành phần thiệt hại có thể được nhóm lại theo nguồn nguy hiểm và loại nguy hiểm

3.3.2 Thành phần thiệt hại cho công trình do sét đánh vào công trình

R A : Thành phần thiệt hại ảnh hưởng tới vật sống do điện áp tiếp xúc và điện áp

bước ở trong phạm vi 3m xung quanh công trình Thiệt hại loại L1 đối với những trường hợp công trình có người ở sinh hoạt Thiệt hại loại L4 đối với những trường hợp có vật nuôi sống

RB: Thành phần thiệt hại liên quan đến thiệt hại về mặt vật lý do hỏa hoạn bên

trong công trình (cháy hoặc nổ) làm nguy hiểm tới môi trường Tất cả các kiểu thiệt hại L1, L2, L3, L4 có thể xuất hiện

R C : Thành phần thiệt hại liên quan đến hư hỏng hệ thống bên trong công trình

gây ra do ảnh hưởng điện trường của dòng sét Sự thiệt hại loại L2 và L4

có thể xuất hiện trong tất cả các trường hợp và loại thiệt hại L1 xuất hiện

do thiệt hại nổ, ở các bệnh viện hoặc những công trình mà nơi đó sự thiệt hại của những hệ thống bên trong làm nguy hiểm cuộc sống của con người ngay lập tức

3.3.3 Thành phần thiệt hại cho công trình do sét đánh gần công trình

RM: Thành phần thiệt hại liên quan đến hư hỏng những hệ thống bên trong gây

ra do ảnh hưởng điện trường của dòng sét Sự thiệt hại loại L2 và L4 có thể xuất hiện trong tất cả các trường hợp và loại thiệt hại L1 xuất hiện do thiệt hại nổ, ở các bệnh viện hoặc những công trình mà nơi đó sự thiệt hại của những hệ thống bên trong làm nguy hiểm cuộc sống của con người ngay lập tức

3.3.4 Thành phần thiệt hại cho công trình do sét đánh vào dịch vụ nối tới công

trình

RU: Thành phần thiệt hại liên quan đến tổn thương tới vật sống do điện áp tiếp

xúc và điện áp bước bên trong công trình, do sét đánh vào đường dây truyền tải của công trình Thiệt hại L1 sử dụng cho những vùng nông nghiệp, thiệt hại L4 cũng có thể gây ra thiệt hại cho những động vật

R V : Thành phần thiệt hại liên quan đến thiệt hại về mặt vật lý (lửa hoặc nổ làm

phát ra tia lửa giữa hệ thống bên ngoài và một phần kim loại tại đầu vào của đường dây nối vào công trình) Bao gồm tất cả sự thiệt hại (L1, L2, L3, L4 đều có thể xuất hiện)

RW: Thành phần thiệt hại liên quan đến hư hỏng hệ thống bên trong gây quá

điện áp cảm ứng trên đường dây dẫn vào và đường dây truyền tải tới công trình Sự thiệt hại kiểu L2 và L4 có thể xuất hiện trong tất cả các trường hợp, thiệt hại kiểu L1 xuất hiện trong trường hợp những công trình do nổ,

ở các bệnh viện hoặc những công trình nơi sự thiệt hại của những hệ thống bên trong làm nguy hiểm cuộc sống con người ngay lập tức

3.3.5 Thành phần thiệt hại cho công trình do sét đánh gần dịch vụ nối tới công trình

RZ: Thành phần thiệt hại liên quan đến sự hư hỏng những hệ thống bên trong

do quá điện áp cảm ứng trên đường dây dẫn vào công trình Loại thiệt hại L2 và L4 có thể xuất hiện trong tất cả các trường hợp, thiệt hại loại L1 trong trường hợp những công trình do nổ, ở các bệnh viện hoặc những công trình khác (nơi mà sự thiệt hại của những hệ thống bên trong làm nguy hiểm cuộc sống con người ngay lập tức)

3.3.6 Thành phần thiệt hại cho dịch vụ do sét đánh tới dịch vụ

R’V: Thành phần thiệt hại liên quan đến nguy hiểm về mặt vật lý do hiệu ứng

cơ và nhiệt của dòng sét dọc theo đường dây Sự thiệt hại loại L.2 và L.4

có thể xuất hiện

R’W: Thành phần thiệt hại liên quan đến hư hỏng những thiết bị kết nối do quá áp Sự thiệt hại loại L.2 và L.4 có thể xuất hiện

3.3.7 Thành phần thiệt hại cho dịch vụ do sét đánh gần dịch vụ

R.Z: Thành phần thiệt hại liên quan đến hư hỏng của đường dây và những thiết

bị kết nối gây ra quá điện áp cảm ứng trên đường dây Sự thiệt hại loại L.2

và L.4 có thể xuất hiện

3.3.8 Thành phần thiệt hại cho dịch vụ do sét đánh vào dịch vụ nối tới công trình

R.B : Thành phần thiệt hại liên quan đến nguy hiểm vật lý gây nên ảnh hưởng

cơ và nhiệt của dòng sét đi dọc theo đường dây dẫn Sự thiệt hại loại L.2

và L.4 có thể xuất hiện

R C : Thành phần thiệt hại liên quan đến hư hỏng của những thiết bị được kết

nối do quá áp Sự thiệt hại loại L.2 và L.4 có thể xuất hiện

3.4 TỔNG HỢP CÁC THÀNH PHẦN THIỆT HẠI LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG TRÌNH

Những thành phần thiệt hại được xem xét cho mỗi loại thiệt hại trong một công trình được liệt kê ở dưới:

Thành phần thiệt hại gây thiệt hại tới cuộc sống của con người (R1):

R1 = RA + RB +RC1) + RM1) + RU + RV +RW1) + RZ1) (3.1) Trong đó: 1) : Chỉ những công trình mà sự thiệt hại do nổ, ở các bệnh viện mà thiết bị điện dùng để giữ cuộc sống hoặc những công trình khác khi sự thiệt hại của những hệ thống bên trong làm nguy hiểm cuộc sống của con người ngay lập tức

 Thành phần thiệt hại gây thiệt hại tới dịch vụ công cộng (R2):

Những thành phần thiệt hại tương ứng với mỗi mức độ thiệt hại được tổng hợp trong Bảng 3.3

Bảng 3.3 Những thành phần thiệt hại được xem xét ứng với mỗi loại thiệt hại trong công

trình

Nguồn nguy hiểm

Sét đánh ngay công trình S1

Sét đánh gần công trình S2

Sét đánh tới đường dây kết nối tới công trình S3

Sét đánh gần đường dây tới công trình S4

Thành phần thiệt hại R A R B R C R U R V R W R Z

Thiệt hại cho mỗi

loại thiệt hại

3.4.1 Tổng hợp những thành phần thiệt hại ứng với nguồn thiệt hại

Trong đó: RD là thành phần thiệt hại do sét đánh vào công trình (nguồn thiệt hại S1); RI là thành phần thiệt hại do ảnh hưởng của sét nhưng không đánh vào công trình (nguồn thiệt hại: S2, S3 và S4)

Bảng 3.4 Thành phần thiệt hại được xem xét tùy theo loại thiệt hại trong một dịch vụ

Nguồn nguy hiểm

Sét đánh ngay dịch vụ S3

Sét đánh gần dịch vụ S4

Sét đánh ngay công trình S1

Trong đó: R.D là thành phần thiệt hại do sét đánh vào dịch vụ (nguồn thiệt hại S3);

R.I là thành phần thiệt hại do sét ảnh hưởng tới dịch vụ mà không đánh vào dịch vụ

Tổng hợp các thành phần thiệt hại cho một dịch vụ xem Bảng 3.11

3.5.2 Tổng hợp những thành phần thiệt hại ứng với các loại nguy hiểm

Tổng hợp các thành phần thiệt hại cho một dịch vụ xem Bảng 3.11

3.6 CÁC HỆ SỐ ẢNH HƯỞNG TỚI CÁC THÀNH PHẦN THIỆT HẠI 3.6.1 Các hệ số ảnh hưởng tới những thành phần thiệt hại trong một công trình

Tùy theo đặc tính của công trình và phương pháp bảo vệ có thể ảnh hưởng tới các thành phần thiệt hại cho một công trình xem Bảng 3.5

Bảng 3.5 Các hệ số ảnh hưởng tới các thành phần thiệt hại trong một công trình

Đặc tính của công trình hay bên trong hệ

Tính cách điện, giới hạn về mặt vật lý, cảnh báo

Hệ thống bảo vệ sét  (1)   (2)  (2)  (3)  (3)

Lắp đặt thiết bị bảo vệ quá áp và quá dòng    

Đường dây truyền tải bên ngoài có vỏ bảo vệ    

Đường dây truyền tải bên trong có vỏ bảo vệ  

(2) Chỉ cho những hệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài bằng lưới bảo vệ

(3) Do kết nối đẳng thế

3.6.2 Các hệ số ảnh hưởng tới các thành phần thiệt hại trong một dịch vụ

Đặc tính của dịch vụ hay của công trình được kết nối và phạm vi bảo vệ có thể ảnh hưởng tới các thành phần thiệt hại được cho trong Bảng 3.6

Bảng 3.6 Các hệ số ảnh hưởng tới các thành phần thiệt hại trong một dịch vụ

Thiết bị bảo vệ quá áp và quá dòng     

3.7 QUẢN LÝ THIỆT HẠI

3.7.1 Nguyên tắc cơ bản

Để quyết định bảo vệ một công trình hoặc một dịch vụ chống sét cũng như lựa chọn phương pháp bảo vệ Nên áp dụng những nguyên tắc sau:

 Dựa vào đối tượng và những đặc trưng của nó;

 Dựa vào tất cả các loại thiệt hại cho đối tượng và tương ứng với từng loại thiệt hại (R1 đến R4);

 Đánh giá thiệt hại R cho mỗi mức độ thiệt hại (R1 đến R4);

 Đánh giá sự cần thiết bảo vệ khi so sánh thiệt hại R1, R2 và R3 cho một công trình (R.2 cho một dịch vụ) với thiệt hại chấp nhận được

RT;

 Đánh giá chi phí cho sự bảo vệ khi so sánh tổng chi phí thiệt hại khi không

có các phương pháp bảo vệ Trong trường hợp này sự đánh giá những thành phần thiệt hại R4 cho một công trình và R.4 cho một dịch vụ sẽ được thực hiện Để đánh giá những chi phí này xem mục 3.16

3.7.2 Công trình đƣợc xem xét để đánh giá thiệt hại

Công trình được xem xét bao gồm:

 Công trình chính;

 Sự lắp đặt bên trong công trình;

 Kết cấu của công trình;

 Những người ở bên trong công trình hoặc đứng trong khu vực 3m tính từ phía ngoài của công trình;

 Ảnh hưởng của môi trường gây nguy hiểm cho công trình

Công trình được xem xét để đánh giá thiệt hại này không bao gồm những dịch

vụ kết nối ở bên ngoài công trình

3.7.3 Dịch vụ đƣợc xem xét để đánh giá thiệt hại

Dịch vụ được xem xét là kết nối về mặt vật lý giữa:

 Hệ thống thông tin liên lạc trong công trình và những người trong công trình đó hoặc cho 2 hệ thống thông tin liên lạc của 2 công trình đối với đường dây thông tin liên lạc (TLC);

 Hệ thống thông tin liên lạc trong công trình hay người sử dụng trong công trình và các điểm phân phối thông tin, hoặc giữa hai điểm phân phối thông tin đối với đường dây thông tin liên lạc (TLC);

 Trạm điện áp cao (HV) và những người trong tòa nhà đối với đường dây truyền tải của điện lực;

 Trạm phân phối chính và người sử dụng công trình

Dịch vụ được xem xét bao gồm thiết bị truyền tải và thiết bị đầu cuối như:

 Bộ dồn kênh, bộ khuếch đại công suất, thiết bị cáp quang, đồng hồ

đo, thiết bị đầu cuối;

 CB, hệ thống quá dòng, đồng hồ đo

 Hệ thống điều khiển, hệ thống an toàn, đồng hồ đo

3.7.4 Ngƣỡng giá trị thiệt hại

Đó là giá trị thiệt hại có thể chấp nhận được

Những giá trị thiệt hại có thể chấp nhận được RT phụ thuộc vào loại thiệt hại do sét đánh có thể ảnh hưởng tới cuộc sống của con người, gây thiệt hại xã hội, những giá trị văn hóa được cho trong Bảng 3.7

Bảng 3.7 Những giá trị tiêu biểu cho ngưỡng thiệt hại RT

Tổn hại đến mạng sống con người hay thương tật vĩnh

-5

Thiệt hại dịch vụ công cộng 10-3Thiệt hại di sản văn hóa 10-3

3.8 ĐÁNH GIÁ CÁC THÀNH PHẦN THIỆT HẠI CHO MỘT CÔNG TRÌNH 3.8.1 Phương trình cơ bản

Mỗi thành phần thiệt hại RA, RB, RC, RM, RU, RV, Rw và RZ được tính toán phần trước, có thể biểu diễn bằng biểu thức sau:

3.8.2 Đánh giá những thành phần thiệt hại do sét đánh vào công trình (S1)

Xác định thành phần thiệt hại liên quan đến sét đánh ngay công trình:

- Thành phần thiệt hại liên quan tới tổn thương vật sống (D1)

Các thông số để đánh giá những thành phần thiệt hại được cho ở Bảng 3.7

3.8.3 Đánh giá những thành phần thiệt hại do sét đánh gần công trình (S2)

Xác định thành phần thiệt hại liên quan đến sét đánh gần công trình:

- Thành phần thiệt hại liên quan đến lỗi của hệ thống bên trong (D3)

Các thông số để đánh giá những thành phần thiệt hại cho ở Bảng 3.8

3.8.4 Đánh giá các thành phần thiệt hại do sét đánh tới đường dây kết nối vào

công trình (S3)

Xác định thành phần thiệt hại liên quan đến sét đánh vào đường dây:

- Thành phần thiệt hại liên quan tới tổn hại vật sống (D1)

Các thông số để đánh giá những thành phần thiệt hại cho ở Bảng 3.8

Nếu đường dây có hơn một đoạn (xem mục 3.10.6), những giá trị RU, RV, RW là tổng của các giá trị RU, RV, RW tương ứng với mỗi đoạn của đường dây Mỗi đoạn được xem như là giữa công trình với nút phân phối đầu tiên

Trong trường hợp một công trình có hơn một đường dây kết nối với một tuyến dây khác, việc tính toán sẽ được thực hiện trên mỗi đường dây

3.8.5 Đánh giá các thành phần thiệt hại do sét đánh gần đường dây kết nối

vào công trình (S3)

Xác định thành phần thiệt hại liên quan đến sét đánh gần một đường dây:

- Thành phần liên quan đến lỗi của hệ thống bên trong (D3)

Các thông số để đánh giá những thành phần thiệt hại cho ở Bảng 3.8

Nếu đường dây có hơn một đoạn (xem mục 3.10.6), những giá trị RZ là tổng của các giá trị RZ tương ứng với mỗi đoạn của đường dây Mỗi đoạn được xem như là giữa công trình với nút phân phối đầu tiên

Trong trường hợp một công trình có hơn một đường dây kết nối với một tuyến dây khác, việc tính toán sẽ được thực hiện trên mỗi đường dây

Mục đích của việc đánh giá này, nếu trường hợp (NI –NL) < 0 thì ta sẽ giả sử (NI– NL = 0) trong quá trình tính toán

Bảng 3.8 Các thông số liên quan để đánh giá các thành phần thiệt hại cho công trình

Số lượng trung bình những sự kiện nguy hiểm do sét đánh

N D Sét đánh ngay công trình Mục 3.11.2

N Da Sét đánh vào công trình tại điểm ―a‖

cuối đường dây (xem hình 3.1) Mục 3.11.2

Xác suất sét đánh ngay công trình sẽ gây ra

P A Tổn thương vật sống Mục 3.12.1

P B Thiệt hại về mặt vật lý Mục 3.12.2

P C Lỗi của hệ thống bên trong Mục 3.12.3

Xác suất sét đánh gần công trình sẽ gây ra

P M Lỗi của hệ thống bên trong Mục 3.12.4

Xác suất sét đánh vào đường dây sẽ gây ra

P U Tổn thương vật sống Mục 3.12.5

P V Thiệt hại về mặt vật lý Mục 3.12.6

P W Lỗi của hệ thống bên trong Mục 3.12.7

Xác suất sét đánh gần đường dây sẽ gây ra

P Z Lỗi của hệ thống bên trong Mục 3.12.8

Thiệt hại do

L A = L U = r a x L t Tổn thương vật sống Mục 3.13.2

L B = L V = r p x h Z x L f Thiệt hại về mặt vật lý Mục 3.13.2, 3.13.3, 3.13.4, 3.13.5

L C = L M = L W = L Z = L o Lỗi của hệ thống bên trong Mục 3.13.2, 3.13.3, 3.13.5

Ghi chú: Giá trị thiệt hại L t , L f , L o ; hệ số r p , r a , r u , r f giảm thiểu thiệt hại và h Z tăng thiệt hại được cho trong mục

Những giá trị cực đại của thông số dòng sét cho các cấp bảo vệ sét khác nhau được cho trong Bảng 4.1 và được sử dụng để thiết kế những thành phần bảo vệ sét (ví dụ: vùng có dây dẫn đi qua, bề dày những tấm kim loại, dòng điện tức thời của thiết bị bảo vệ quá áp và quá dòng, khoảng cách chống lại những nguy hiểm của lửa)

Những giá trị cực tiểu của biên độ dòng sét cho các cấp bảo vệ khác nhau sử dụng phương pháp tính bán kính quả cầu lăn (xem 4.3.4) để xác định vùng bảo vệ sét LPZoB mà sét đánh gián tiếp (xem 4.2 và Hình 4.1, 4.2) Giá trị cực tiểu của thông số dòng sét cực tiểu, kích thước bán kính quả cầu lăn được cho trong Bảng 4.2 và được

sử dụng để xác định vị trí của hệ thống cột chống sét và định nghĩa vùng bảo vệ LPZ

0B (xem 4.2)

Bảng 4.1 - Thông số giá trị sét cực đại theo cấp bảo vệ chống sét

Thông số dòng sét Kí hiệu Đơn vị I II III IV

Điện tích tia sét đánh ngắn Q short C 100 75 50

Thông số thời gian T 1 /T 2 µs/µs 10/350

Thông số dòng sét Kí hiệu Đơn vị I II III IV

Độ dốc dòng trung bình di/dt kA/ µs 200 150 100 Thông số thời gian T 1 /T 2 µs/µs 0,25/100

Thông số dòng sét Kí hiệu Đơn vị I II III IV Điện tích tia sét đánh dài Q long C 200 150 100

Thông số dòng sét Kí hiệu Đơn vị I II III IV Điện tích tia sét lớn Q flash C 300 225 150

Hình 4.1 - Vùng bảo vệ được xác định bằng thiết bị bảo vệ sét

Trong đó: 1 là công trình; 2: hệ thống cột chống sét; 3: hệ thống dây dẫn cho cột chống sét; 4: hệ thống dây dẫn nối đất; 5: lối vào dịch vụ; S1: sét đánh vào công trình; S2: sét đánh gần công trình; S3: sét đánh vào dịch vụ kết nối tới công trình; S4: sét đánh gần dịch vụ kết nối với công trình; r: bán kính quả cầu lăn; s: khoảng phân cách chống lại nguy hiểm phóng điện;  : mặt đất; O: thanh nối đất chống sét của thiết

bị bảo vệ quá áp và quá dòng; LPZ 0A: sét đánh trực tiếp, dòng sét toàn phần; LPZ 0B: sét đánh gián tiếp, một phần dòng sét hoặc dòng cảm ứng; LPZ 1: sét đánh gián tiếp, giới hạn dòng sét hoặc dòng cảm ứng (các mức bảo vệ bên trong LPZ 1 phải đảm bảo khoảng phân cách s)

Hình 4.2 - Vùng bảo vệ sét được xác định bởi các phương pháp bảo vệ chống lại ảnh

hưởng điện trường của dòng sét

Trong đó: 1 là công trình (che chắn bởi LPZ 1); 2: hệ thống cột chống sét; 3: hệ thống dây dẫn cho cột chống sét; 4: hệ thống dây dẫn nối đất; 5: phòng (che chắn bởi LPZ 2);6: dịch vụ kết nối đến công trình; S1: sét đánh vào công trình; S2: sét đánh gần công trình; S3: sét đánh vào dịch vụ kết nối với công trình; S4: sét đánh gần dịch vụ kết nối với công trình; r: bán kính quả cầu lăn; ds: khoảng cách an toàn chịu được quá

từ trường; : mặt đất; O: thanh nối đất chống sét của thiết bị bảo vệ quá áp và quá

dòng; LPZ 0A: sét đánh trực tiếp, dòng sét cực đại và từ trường lớn nhất; LPZ 0B: sét đánh gián tiếp, một phần dòng sét hoặc dòng cảm ứng, từ trường lớn nhất; LPZ 1: sét đánh gián tiếp, dòng sét hoặc dòng cảm ứng bị hạn chế, từ trường suy giảm; LPZ 2: sét đánh gián tiếp, các dòng cảm ứng, từ trường đã suy giảm (các mức bảo vệ bên trong