Bài tập lớn kĩ thuật cao áp

Bài tập lớn kĩ thuật cao áp I, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT TRỰC TIẾP CHO 1 CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Chọn công trình xây dựng là Giảng đường phục vụ học tập gồm 5 tầng: Chiều cao h_x= 18 (m) Chiều dài : 40 (m) Chiều rộng: 20 (m) → Diện tích S = 40 x 20 – ( 5 x 10 ) = 750 (m2) Chọn chiều cao cột chống sét h = 5(m) → Chiều cao của cả tòa nhà là : h = 5 + 18 = 23 (m) → Hệ số phụ thuộc chiều cao p = 1 ( vì h ≤ 30m )  Bố trí cọc : gồm 11 cọc, mỗi cọc 5 m Tính bán kính bảo vệ của 1 cọc:

KHOA CƠ ĐIỆN

BÀI TẬP LỚN

KĨ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP

Hà Nội, 2017

I, THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT TRỰC TIẾP CHO 1 CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Chọn công trình xây dựng là Giảng đường phục vụ học tập gồm 5 tầng:

• Chiều cao = 18 (m)

• Chiều dài : 40 (m)

• Chiều rộng: 20 (m)

Diện tích S = 40 x 20 – ( 5 x 10 ) = 750 ()

- Chọn chiều cao cột chống sét h = 5(m)

Chiều cao của cả tòa nhà là : h = 5 + 18 = 23 (m)

Hệ số phụ thuộc chiều cao p = 1 ( vì h 30m )

 Bố trí cọc : gồm 11 cọc, mỗi cọc 5 m

- Tính bán kính bảo vệ của 1 cọc:

Có = 23 = 15,33 (m) = 18m

= 0,75h p

= 0,75 23 1 = 3,75 (m)

- Tính chiều cao hiệu dụng của cột thu sét:

Mặt bằng bảo vệ

= h - = 23 – 18 = 5 (m)

Có điều kiện : D 8.( h - ) p D 8 p ⇒

Nhóm các cặp cột (1,2,3,4) và (8,9,10,11) tạo thành hình chữ nhật:

- Xét hình chữ nhật (1,2,3,4) có:

= 9 (m) , = 15 (m) → Đường chéo D =3 (m)

→ = = 2,18 (m) = 5 (m) ⇒ thỏa mãn

- Xét hình chữ nhật (8,9,10,11) tương tự như hình (1,2,3,4)

 Nhóm các cột (4,5,6), (5,6,7), (5,7,8) tạo thành hình tam giác có:

- Xét tam giác (5,6,7) :

= 8 (m), = = = 2 (m)

- Nửa chu vi của tam giác :

p = ( + + ) = 14,77 (m)

⇒ D= = = 11,6 (m)

⇒ = = 1,45 → thỏa mãn

⇒ Chiều cao của cột chống sét chọn phù hơp

- Xét tam giác (4,5,6), (5,7,8) tương tự thỏa mãn

 Nhóm các cặp cột ( 2,4,6), (7,8,10) tạo thành tam giác:

- Xét tam giác (2,4,6) có:

= 15 (m), =2 (m) , = 6,4 (m)

- Nửa chu vi của tam giác:

P = ( + + ) = 16,08 (m)

⇒ D= = 17,3 (m)

⇒ = = 2,16 < → thỏa mãn

- Xét tam giác (7,8,10) tương tự thỏa mãn

 Tính bán kính bảo vệ giữa 2 cọc:

- Các cặp cột (1,2) , (1,3) , (3,4), (4,2)

(5,6), (5,7), (6,7) , (4,6), (7,8)

(8,9), (8,10), (9,11), (10,11)

(2,6), (4,5), (5,8), (7,10)

- Các cặp cột bằng nhau: (1,2) = (3,4) = (10,11) = (8,9) (1,3) = (4,2) = (8,10) = (9,11) (5,6) = (5,7)= (4,6)= (7,8); (2,6) = (7,10); (4,5) = (5,8)

- Tính bán kính bảo vệ cặp (1,2)

Có : = h- = 23 - = 21,71 (m)

= 14,5 (m)

Áp dụng công thức:

= 0,75 = 0,75 21,71 = 2,7825 (m)

Ta tính tương tự được bảng sau:

(1,2)

(3,4)

(10,11)

(8,9)

(1,3)

(4,2)

(8,10)

(9,11)

(5,6)

(5,7)

(4,6)

(7,8)

(2,6)

(4,5)

(5,8)

(6,7)

Bán kính bảo vệ

► Tính toán nối đất chống sét :

Xây dựng giảng đường trên đất ao hồ, vào mùa khô, nối đất thành dãy = 0,8 (Ω.cm)

- Chọn cọc thép tròn 20 , chiều dài cọc = 3 (m) = 300 (cm)

Độ chôn sâu = 0,8 (m) ⇒ = 1,15

⇒ = = 0,8 1,15 = 9200 (Ω.cm)

- Điện trở một cọc là:

=

Với t = + = 2,3 (m) = 230 (cm)

⇒ = = 29,49 (Ω)

 Có 10Ω

⇒ Số cọc lý thuyết : = = = 2,94 3 (cọc)

- Chọn khoảng cách giữa các cọc: a = 5(m) → = 1,67

Tra bảng với = 2 và n = 3 (cọc) có

= 0,86

⇒ Số cọc nối đất sơ bộ là

n= = = 3,43 (cọc)

- Chọn n= 4 cọc có : = 0,83 , = 0,7

- Bố trí lưới nối đất dạng dãy thẳng 4 cọc

Tra bảng => k = 1

 Chọn thanh nối ngang có kích thước 25 x 4 (mm), chôn sâu = 0,8 (m)

⇒ d= 0,5.b = 0,5 25 = 12,5 (mm) = 1,25 (cm)

Có : = 1,25 ⇒ = = 10000 (Ω.cm)

⇒ = ln = ln = 8,61 (Ω)

( với L = a.n = 5.4 = 20(m) = 2000 (cm) )

⇒ = = = 4,68 (Ω)

⇒ < ⇒ thỏa mãn

► Tính điện trở tản xung:

Chọn dạng sóng (t) =

⇒ = = = 0,42 (

⇒ = 0,2 = 0,2 = 1,49 (

( với : r = = = 0,625 (cm) )

⇒ Z (0, ) = + = 5,189 + = 22,92 (Ω)