Презентация на тему "Защита установок НВИЭ о молниевых разрядов"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Защита установок НВИЭ о молниевых разрядов

  Выполнила: студентка группы 54-41 Баймуратова А. К.

• 
  Слайд 2
  

  Молниезащи́та(громозащи́та, грозозащи́та) — это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей находящихся в нем. На земном шаре ежегодно происходит до 16-и миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день. Опасность для зданий (сооружений) в результате прямого удара молнии может привести к: - повреждению здания (сооружения) и его частей, - отказу находящихся внутри электрических и электронных частей, - гибели и травмированию живых существ, находящихся непосредственно в здании (сооружении) или вблизи него.

• 
  Слайд 3
  

  Состав молниезащиты Система молниезащиты предназначена для защиты от прямого удара молнии, грозовых и коммутационных перенапряжений в сетях. Система молниезащиты подразделяется: на внешнюю молниезащиту, на внутреннюю молниезащиту, защиту сетей от импульсных перенапряжений. Обычно в состав системы молниезащиты входят:  - молниеприемник - для приема прямого удара молнии; - токоотводы - для отвода тока молнии к заземлению; - заземляющее устройство - для распределения энергии молнии в земле, обеспечения безопасных режимов работы электросетей; - система уравнивания потенциала - для ликвидации разности потенциалов между проводящими частями здания, электроустановки и заземлений; - оборудование защиты от перенапряжений - для ограничения импульсов перенапряжения в электроустановках, телекоммуникационных и электронных система. Основной задачей системы молниезащиты является улавливание всех попадающих в здание молний. Ее работу можно разделить на три основных процесса – улавливание молнии в месте попадания, токоотвод в грунт и заземление.

• 
  Слайд 4
  

  Составные части  молниезащиты Молниеприёмнаячасть и токоотводы - для приёма прямого разряда и отвода тока молнии к заземлению Это система проводников из антикоррозионных материалов.

• 
  Слайд 5
  

  Заземляющее устройство - для обеспечения безопасных режимов работы электроустановки, распределения части энергии молнии в земле. Заземляющие устройства различного типа и исполнения комплектуется элементами заводской готовности из антикоррозионных материалов (круглые и плоские заземляющие проводники, составные заземляющие стержни, болтовые соединители и клеммы, антикоррозионный бандаж). Уравнивание потенциалов - для ликвидации разности потенциалов между проводящими частями здания, электроустановки и заземлением. Уравнивание потенциалов предусматривает соединение всех подлежащих заземлению проводников и металлических конструкций между собой и заземлением. Система уравнивания потенциалов комплектуется шинами, соединительными клеммами, хомутами и т.п. Защита от импульсных перенапряжений - для ограничения атмосферных и коммуникационных перенапряжений в сетях. Это включенные в систему уравнивания потенциалов разрядники, ограничители перенапряжения для ступенчатой защиты различных электрических цепей, телекоммуникационных сетей, оборудования и приборов.

• 
  Слайд 6
  
• 
  Слайд 7

  ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 

  В соответствии с назначением зданий и сооружений необходимость выполнения молниезащиты и ее категория, а при использовании стержневых и тросовых молниеотводов — тип зоны защиты определяются по табл. 1 в зависимости от среднегодовой продолжительности гроз в месте нахождения здания или сооружения, а также от ожидаемого количества поражений его молнией в год.

• 
  Слайд 8
  

  ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Молниезащита I категории Рис. 1. Отдельно стоящий стержневой молниеотвод: 1 - защищаемый объект; 2 - металлические коммуникации Рис. 2. Отдельно стоящий тросовый молниеотвод. Обозначения те же, что и на рис. 1

• 
  Слайд 9
  

  Таблица 2

• 
  Слайд 10
  

  Таблица 3 Наименьшее допустимое расстояние Sв повоздухуотзащищаемогообъектадоопоры (токоотвода) стержневогоилитросовогомолниеотводаопределяется в зависимостиотвысотыздания, конструкциизаземлителя и эквивалентногоудельногоэлектрическогосопротивлениягрунта r, Ом×м. Длязданий и сооруженийвысотойнеболее 30 м наименьшеедопустимоерасстояние Sв, м, равно: при r 

• 
  Слайд 11
  

   Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений II категории с неметаллической кровлей должна быть выполнена отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими зону защиты в соответствии с требованиями табл. 1  При установке молниеотводов на объекте от каждого стержневого молниеприемника или каждой стойки тросового молниеприемника должно быть обеспечено не менее двух токоотводов. Молниезащита II категории

• 
  Слайд 12
  

  ЗОНЫ ЗАЩИТЫ МОЛНИЕОТВОДОВ Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h£150 м имеют следующие габаритные размеры. Зона A: h0 = 0,85h; r0 = (1,1 - 0,002h)h; rx = (1,1 - 0,002h)(h - hx/0,85). Зона Б: h0 = 0,92h; r0 = 1,5/h; rx =1,5(h - hx/0,92). Длязоны Б высота h£150 м одиночногостержневогомолниеотводаприизвестныхзначениях hx и rx можетбытьопределенапоформуле h = (rx + 1,63hx)/1,5. Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой 150

• 
  Слайд 13
  

  Рис 1. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода:I - граница зоны защиты на уровне hx, 2 -то же на уровне земли Двойной стержневой молниеотвод. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h 150 м представлена на рис. 2. Одиночный стержневой молниеотвод. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус (рис. 1), вершина которого находится на высоте h0

• 
  Слайд 14
  

  Рис. 2. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода:1 - граница зоны защиты на уровне hx1; 2 -то же на уровне hx2, 3 -то же на уровне земли Внутренние области зон защиты двойного стержневого молниеотвода имеют следующие габаритные размеры. Зона А: при L £ h При h

• 
  Слайд 15
  

  МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИЙ а) Защита разрядниками. Таблица 8-9 Установка внешнего искрового промежутка трубчатых разрядников б) Защита молниеотводами. Открытые распределительные устройства подстанций 20-35 кВ должны защищаться от прямых ударов молнии отдельно стоящими стержневыми молниеотводами (рис. 8-15), устанавливаемыми по углам подстанции. Высота молниеотвода выбирается исходя из условия 

• 
  Слайд 16
  

  Рис. 8-15. Схема расположения отдельно стоящих молниеотводов открытого распределительного устройства1-молниеотвод; H-высота молниеотвода; h-высота опорных конструкций подстанций; D-расстояние между молниеотводами. Рис. 8-16. Зона одиночного стержневого молниеотвода

• 
  Слайд 17
  

  Проверка защищаемого пространства при высоте молниеприемника Н

• 
  Слайд 18
  
• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  

  Ограничители перенапряжений для ветроэнергетических установок Защитная зона LPZ 0a — эта зона находится под угрозой прямых ударов молнии и включает в себя ротор, башню, гондолу, и внутренние и внешние кабели. Защитная зона LPZ 0 b — в пределах этой зоны есть возможность частичного прямого удара молнии. Открытыми являются внешние датчики и световая сигнализация, радио антенны, и т.д., и, в случае непроводящего корпуса гондолы, также валы, подшипники, генератор, а также системы охлаждения и гидравлические системы. Защитная зона 1-это зона в окружении ветроэлектростанции возле гондолы и башни и подвергается частично-прямым ударам молнии. При переходе между LPZ 0 и LPZ 1 использование разрядников перенапряжения первого класса обязательно. Защитная зона 2-это зона вокруг ветростанции  (возле гондолы и башни) и подвергается непрямым ударам молнии. При переходе между LPZ 1 и LPZ 2 использование разрядников перенапряжения второго класса обязательно.

• 
  Слайд 21
  

  Уровень опасности  (LPL) Международные стандарты определяют четыре уровня опасности  (от I до IV). Каждый LPL отражает параметры максимального и минимального пикового значения тока молнии. Следующие минимальные уровни опасности являются предпосылками для молниезащиты: -береговые ветроэлектростанции: уровень опасности I -ветроэлектростанции высотой> 60 м: уровень опасности II -ветроэлектростанции высотой

• 
  Слайд 22
  

  Тросовой молниеприемник Тросовой молниеприемник или Грозозащи́тный трос — заземлённый протяжённый молниеотвод, натянутый вдоль воздушной линии электропередачи над проводами а так же над коньком здания В зависимости от расположения, количества проводов на опорах ВЛ, сопротивления грунта, класса напряжения ВЛ, необходимой степени грозозащиты монтируют один или несколько тросов. Высота подвеса грозозащитных тросов определяется в зависимости от угла защиты, то есть угла между вертикалью, проходящей через трос, и линией, соединяющей трос с крайним проводом, который может изменяться в широких пределах и даже быть отрицательным. На ВЛ напряжением до 20 кВ грозозащитные тросы обычно не применяются. ВЛ 110—220 кВ на деревянных опорах и ВЛ 35 кВ (независимо от материала опор) чаще всего защищают тросом только подходы к подстанциям. Линии 110 кВ и выше на металлических и железобетонных опорах защищают тросом на всём протяжении.

• 
  Слайд 23
  

  Тросовой молниеприемник

• 
  Слайд 24
  

  Тросовые молниеотводы применяются для защиты длинных и узких сооружений, а также в тех случаях, когда из-за каких-либо других причин нельзя установить необходимое число стержневых молниеотводов. Для подавляющего большинства зданий защита стержневыми молниеотводами оказывается более простой и удобной. Тросовые молниеприемники- это стальной трос, подвешенный над защищаемым домом, закрепленный на несущих конструкциях (опорах, мачтах). В качестве троса используют обычный стальной оцинкованный канат марки ТК сечением не менее 35 мм2. В принципе тросовые молниеотводы применяются для защиты протяженных сооружений (воздушные линии, здания большой длины и т.п.), однако в некоторых случаях применение тросового молниеотвода может оказаться эффективным и для защиты коттеджа. Как правило, абсолютное большинство из построенных в последние годы десятков тысяч коттеджей, не имеют устройств молниезащиты. И одним из возможных способов для их защиты могут быть тросовые громоотводы , выполненные после ввода домов в эксплуатацию, на отдельно стоящих от дома опорах.

• 
  Слайд 25
  

  В качестве грозозащитных тросов применяются стальные канаты или иногда — сталеалюминиевые провода со стальным сердечником увеличенного сечения. Стальные канаты условно обозначают буквой С и цифрами, указывающими площадь их сечения (например, С-35) Грозозащитный трос может подвешиваться на изоляторах. В этом случае ток молнии проходит на заземлитель через специальный искровой промежуток. Изолированные грозотросы применяют на ВЛ с автоматической плавкой гололеда. На ВЛ 150 кВ и ниже, если не предусмотрена плавка гололеда или организация каналов высокочастотной связи на тросе, изолированное крепление троса следует выполнять только на металлических и железобетонных анкерных опорах. Крепление тросов на всех опорах ВЛ 220—750 кВ должно быть выполнено при помощи изоляторов Грозозащи́тный трос

• 
  Слайд 26
  

  Активный молниеприемник Активный молниеприемник опережающего излучения предназначен для защиты объектов от прямых ударов молнии без применения дополнительной молниеприемной сетки на кровле зданий и сооружений. Принцип работы активного молниеприемника  При приближении грозового фронта возрастает напряженность поля у поверхности земли, что приводит к наведению на антеннах молниеотвода напряжения, в результате чего происходит зарядка конденсаторов.При достижении напряжения на конденсаторах (12-14 кВ) происходит пробой разрядников и формирование короткого импульса величиной более 200 кВ. Полярность импульса противоположна полярности грозового фронта. Импульс инициирует направленный в сторону молнии стример, который создает проводящий канал для разряда молнии в землю. Этот процесс повышает действующую высоту молниеотвода, не зависящую от полярности грозового разряда.

• 
  Слайд 27
  
• 
  Слайд 28
  

  Установка активного молниеприемника Для правильной установки активного молниеприемниканеобходимо расположить молниеприемник на высоте не менее 2 метров над защищаемым сооружением (над антенной, трубой или другой надстройкой). Кроме того, необходимо расположить систему на расстоянии не менее 3 –х метров от подводимых к сооружению воздушных линий электрической сети (см. рис.1)

• 
  Слайд 29
  

  ПРИМЕРЫ ИСПОЛНЕНИЯ МОЛНИЕЗАЩИТЫ РАЗЛИЧНЫХ ОБЪЕКТОВ Молниезащита здания I категории отдельно стоящим двойным стержневым молниеотводом (r = 300 Ом×м, Sв£4 м, Sз£6 м):1 - граница зоны защиты; 2 - заземлители-подножники фундамента; 3 - зона защиты на отметке 8,0 м

• 
  Слайд 30
  

  Молниезащита здания I категории отдельно стоящим тросовым молниеотводом (& = 300 Ом×м, S0£4 м, Sз£6 м, Sв1³3,5 м): 1 - трос; 2 - граница зоны защиты; 3 - ввод подземного трубопровода; 4 - граница распространения взрывоопасной концентрации; 5 - соединения арматуры, выполняемые сваркой; 6 - железобетонный фундамент; 7 - закладные элементы для присоединения оборудования; 8 - заземляющий проводник из стали 4×40 мм; 9 - заземлители - железобетонные подножники; 10 - граница зоны защиты на отметке 10,8 м

• 
  Слайд 31
  

  Молниезащита здания II категории сеткой, уложенной на кровлю под изоляцию:1 - молниеприемная сетка; 2 - гидроизоляция здания; 3 - опора здания; 4 - стальная перемычка; 5 - арматура колонны; 6 – заземлители - железобетонные фундаменты; 7 - закладная деталь; 8 - опора эстакады; 9 - технологическая эстакада

• 
  Слайд 32
  

  Молниезащита здания II категории с металлическими фермами (в качестве токоотводов и заземлителей использована арматура железобетонных колонн и фундаментов): 1 - арматура колонны; 2 - арматура фундамента; 3 - заземлитель; 4 - стальная ферма; 5 - железобетонная колонна; 6 - анкерные болты, привариваемые к арматуре; 7 - закладная деталь

• 
  Слайд 33
  

   Молниезащита сельского дома тросовым молниеотводом, установленным на крыше: 1 - тросовый молниеприемник; 2 - ввод воздушной линии электропередачи (ВЛ) и заземление крюков ВЛ на стене; 3 - токоотвод; 4 – заземлитель