Bài giảng An toàn điện: Chương 5 Bảo vệ chống sét

Bài giảng An toàn điện: Chương 5 Bảo vệ chống sét trình bày các nội dung chính sau: Tổng quan về sét, phân loại công trình được bảo vệ, kỹ thuật thu sét tại điểm định trước. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

www.themegallery.com

An toàn là trên h

An toàn là trên hếếtt safety first safety first

An toàn là trên h

An toàn là trên hếếtt safety first safety first

CÁC NỘI DUNG SẼ NGHIÊN CỨU

1 Tổng quan về sét

2 Phân loại công trình được bảo vệ

3 Kỹ thuật thu sét tại điểm định trước

1.1 Sự hình thành mây dông và sét

1.2 Các giai đoạn phát triển của phóng điện sét

1.3 Tác hại của dòng điện sét

1 Tổng quan về sét

 Dông: là hiện tượng xảy ra chủ yếu trong mùa hạ liên quan đến sự phát triển mạnh

mẽ của đối lưu nhiệt và các nhiễu động khí quyển

1.1 Sự hình thành mây dông và sét

 Chớp: là sự phóng điện trong khí

quyển giữa các đám mây mang điện

khác dấu

 Sét: là sự phóng điện trong khí

quyển giữa các đám mây với mặt

đất

1.1 Sự hình thành mây dông và sét

2 Phóng điện

3 giai đoạn phát triển của sét

Dòng sáng

Hết lóe sáng Dòng điện lớn

Mức độ

t

1.2 Các giai đoạn phát triển của sét

1.2 Các giai đoạn phát triển của sét

 Giai đoạn 1

• Phóng điện tiên đạo từng đợt gián đoạn

từ đám mây dông về phía mặt

• Sự xuất hiện một dòng sáng phát triển

xuống đất, chuyển động từng đợt với

tốc độ trung bình khoảng 105÷ 106m/s

1.2 Các giai đoạn phát triển của sét

 Giai đoạn 1

• Dòng sáng này mang phần lớn điện tích của đám mây, tạo nên ở đầu cực của nó một điện áp rất cao: hàng triệu volts

• Khi dòng tiên đạo vừa mới phát triển đến đất hay các vật dẫn điện nối với đất như cây cối, nhà cửa …

Giai đoạn 2

1.2 Các giai đoạn phát triển của sét

 Giai đoạn 2

• Phóng điện chủ yếu của sét

• Các điện tích dương của đất di chuyển

có hướng từ đất theo dòng tiên đạo với

tốc độ lớn (0,5 107÷ 1,5 109m/s), trung

hòa các điện tích âm của dòng tiên đạo

1.2 Các giai đoạn phát triển của sét

 Giai đoạn 2

• Dòng điện phóng lớn → không khí được nung nóng lên đến 10.0000C → Không khí giản nở nhanh tạo thành

sóng âm thanh

Giai đoạn 3

1.2 Các giai đoạn phát triển của sét

 Giai đoạn 3:Kết thúc

• Kết thúc sự di chuyển các điện tích

của mây xuống mặt đất

• Sự lóe sáng dần biến mất

1.3 Tác hại của dòng điện sét

 Tác hại của dòng sét

• Gây cháy, nổ, hư hại công trình

• Phá hủy thiết bị, các thiết bị thông tin liên lạc

• Gây nhiễu loạn hay ngưng vận hành hệ thống

• Mất dữ liệu hay hư dữ liệu

• Ngưng các dịch vụ gây tổn thất kinh tế

• Gây chết người

2 Bảo vệ chống sét

 Bảo vệ chống sét Bảo vệ chống sét

••Bảo vệ đối với sét đánh trực tiếp

vào công trình hay trạm điện

••Bảo vệ đối với sét đánh từ đường

dây dẫn vào trạm điện

3 Kỹ thuật thu sét tại điểm định trước 3.1 Kim Franklin

3 2 Dây chống sét 3.3 Lồng Faraday 3.4 Kim phóng điện sớm ESE 3.5 Kim phóng xạ

3.1 Kim Franklin ( cột thu lôi )

 KimKim FranklinFranklin lợilợi dụngdụng vàovào hiệuhiệu ứngứng

mũi

mũi nhọnnhọn đểđể chốngchống sétsét đánhđánh trựctrực tiếptiếp

 KimKim FranklinFranklin dùngdùng đểđể thuthu sétsét tạitại mộtmột

hay

hay nhiềunhiều điểmđiểm nhônhô caocao củacủa mộtmột côngcông

trình

trình kiếnkiến trúctrúc

3.1 Kim Franklin ( cột thu lôi )

 Trường Trường hợp hợp 11 kim kim

 h chiều cao kim thu sét (m)

 hxchiều cao công trình (m)

 hệ số hiệu chỉnh theo chiều cao kim thu sét ( p = 1 khi h ≤ 30m và p

= 5,5/ √h khi 30m < h < 100m.

Vùng bảo vệ của cột thu lôi

3.1 Kim Franklin ( cột thu lôi )

 Trường Trường hợp hợp 11 kim kim

•• BánBán kínhkính bảobảo vệvệ rrxcủacủa kimkim

 Trường hợp 1

 Trường hợp 2

p h

h h r h

x









 







8 , 0 1 5 , 1 3

2

p h

h h r h

x









 





3

2

3.1 Kim Franklin ( cột thu lôi )

 Trường Trường hợp hợp 22 kim kim có có độ độ cao cao bằng bằng nhau nhau

Vùng bảo vệ của cột thu lôi

3.1 Kim Franklin ( cột thu lôi )

 Trường hợp 2 kim có độ cao bằng nhau

Bề ngang bảo vệ bx

 Trong đó

rxđược xác định như công thức 1 kim

bxlà bề ngang hẹp nhất của phạm vi bảo vệ ở độ cao hx

a là khoảng cách giữa hai cột thu sét

halà chiều cao hiệu dụng của cột thu sét (m), a < 7ha

) 14

7 1 ( 4 2

a h a h r

b

a

a x







3.1 Kim Franklin ( cột thu lôi )

 Trường hợp nhiều kim

Vùng bảo vệ 3 cột thu sét hình tam giác

3.1 Kim Franklin ( cột thu lôi )

 Trường hợp nhiều kim

Vùng bảo vệ 4 cột thu sét hình chữ nhật

3.2 Dây chống sét

 Dây chống sét: Dùng để bảo vệ sét

đánh vào đường dây tải điện trên không

3.2 Dây chống sét

 Bảo vệ của một dây chống sét

 h là chiều cao của dây chống sét (m)

 hxlà chiều cao của đối tượng bảo vệ (m)

 p là hệ số hiệu chỉnh theo chiều cao (p=1 khi h ≤ 30m, và p =

5.5/√h khi 30m < h

3.2 Dây chống sét

 Bảo vệ của một dây chống sét

• Ở độ cao

• Ở độ cao

p h

h h b h

x

3 2











 







p h h h b h

x x

8 , 0 1 2 , 1 3

2



 







3.2 Dây chống sét

 Bảo vệ của hai dây chống sét song

• Xác định như trường hợp một dây chống sét

• Phạm vi bảo vệ phía trong giữa hai dây được giới hạn bởi một

cung tròn đi qua các dây chống sét và điểm giữa có độ cao ∆h

= a/4

3.3 Lồng Faraday

 Lồng Faraday

• Bao gồm một lưới kim loại nối đất bao quanh công trình với mục đíc tạo một mang che chắn tĩnh điện cho công trình

• Các dây dẫn được đang chéo nhau với một khoảng cách nhất định trên mái tòa nhà ( <

6m )

3.3 Lồng Faraday

 Lồng Faraday

• Dọc theo tường có dây dẫn nối xuống đất (

30m )

• Ô đang càng nhỏ thì lồng Faraday càng có

tác dụng chống xâm nhập của sóng Radio

hay nhiễu điện từ

• Để giảm chi phí người ta kết hợp giữa kim

và lồng

3.4 Kim phòng điện sớm ESE

 Kim phòng điện sớm ESE (Early Streamer Emission)

• Kim phóng điện sớm tạo ra tia phòng điện đi lên sơm hơn bất kỳ điểm nào trong khu vực bảo vệ

3.5 Kim phòng xạ

 Kim phòng xạ: là loại thu sét

phòng điện sớm nhưng sử dụng

nguồn năng lượng phòng xạ nhằm

tạo ra tia tiên đạo đi lên

LOGO

www.themegallery.com