2.4.7.2 Молниезащита

Одним из важнейших условий бесперебойной работы подстанции является обеспе­чение надежной грозозащиты зданий, сооружений и электрооборудования подстанции. Правильно выбранная молниезашита надежно защищает объект и тем самым значительно повышает его эксплуатационные показатели. В то же время дополнительные затраты на устройство молниезащиты по сравнению с общими затратами на строительство подстан­ции, как правило весьма незначительны (не более 0,5%). Необходимость молниезащиты различных сооружений и установок связана с тем, что при ударах молнии на них оказыва­ется определенное воздействие, представляющее опасность как для самих сооружений, так и для находящихся в них людей.

Наиболее опасным из всех проявлений молнии является прямой удар молнии.В настоящее время защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии осущест­вляется при помощи молниеотводов различных конструкций. Молнии имеют свойство в первую очередь поражать заземленные (у которых электропроводность стремится к бес­конечности) и возвышающиеся над поверхностью земли металлические предметы. Защит­ное действие молниеотвода основано на этой особенности грозового разряда. Молниеот­вод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, воспри­нимающее прямой удар молнии и отводящее токи молнии в землю посредством опреде­ленной системы заземления. В современной практике молниезащиты используются сле­дующие типы молниеотводов стержневые, тросовые или антенные и сетчатые, устанавли­ваемые непосредственно на защищаемом объекте. Из-за простоты изготовления и деше­визны наибольшее распространение получили стержневые молниеотводы.

Для зашиты ОРУ и открытых подстанций от прямых ударов молнии используются стержневые молниеотводы, которые устанавливаются при эквивалентном удельном со­противлении земли в грозовой период р <500 Ом-м.

Конструкции (стойки) ОРУ напряжением 35 кВ с молниеотводами должны быть присоединены к заземлению подстанции кратчайшим путем, длиной не более пяти метров и таким образом, чтобы в месте присоединения было обеспечено прохождение тока по ма­гистралям заземления не менее чем в трех направлениях.

Кроме того, должно быть установлено два-три вертикальных электрода длиной три-пять метром, на расстоянии не менее длины электрода от стойки с молниеотводом.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода (высотой до 60м) представлена на рисунке 5

Рисунок 5 – Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

1. Очертания торцевых частей зоны r_x определяется по расчетным формулам, используемым для построения зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода:

(31)

где h – высота молниеотвода

r_x – радиус защиты на высоте h_х

h_х – высота точки на границе защищаемой зоны

h_а=h-h_x – активная зона молниеотвода

а – расстояние между молниеотводами

b_x – наименьшая ширина зоны защиты на уровне h_x

2. Ширина зоны защиты двух молниеотводов одинаковой высоты h=19 м и расположенных друг от друга на расстоянии а=35м и на уровне h_x=8м:

h_а=h-h_x=11м

3. В зависимости от отношений и , по которым для определения ширины зоны защиты двойных стержневых молниеотводов находится соотношение после чего определяется b_x :

м (32)

Очертания зоны защиты двух стержневых молниеотводов высотой до 60 м приведено на рисунке 6

Рисунок 6 – Зона защиты стержневых молниеотводов

Общая зона зашиты двойных молниеотводов стержневого типа определяется, как зо­на защиты попарно взятых соседних молниеотводов. Помимо выбора и установки молниеотводов, предусматриваем по 4 вертикальных электрода, соединенных между собой стальной полосой (40 X 4 )м.

При многократном поражении молнией ЛЭП в линии возникают волны перена-жений распространяющиеся в обе стороны от места удара и доходящие до станции - так называемые атмосферные перенапряжения.