Зоны защиты стержневых молниеотводов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт: ЭНИН

Направление: Высоковольтные электроэнергетика и электротехника

Кафедра: ЭЭС

Отчет по лабораторной работе №1

«Зоны защиты стержневых молниеотводов»

По дисциплине: Молниезащита

Выполнили: студент

Кузнецов Ю.И.

Томск 2016 г

Цель работы: изучение на модели защитного действия стрежневых молниеотводов. высоковольтный молниеотвод пробой

Краткие сведения

Молниеотвод - средство защиты от ПУМ. Зона защиты молниеотвода - пространство, в котором находящиеся объекты поражаются с малой вероятностью. Можно рассматривать зоны защиты только для определенных вероятностей прорыва ПУМ в эту зону, при этом чем меньше объем пространства рассматриваемой зоны, тем меньше вероятность поражения молнией объекта, находящегося в этой зоне. Для защиты проводов высоковольтных ЛЭП от ПУМ используются протяженные молниеотводы - грозозащитные заземленные тросы, смонтированные над проводами ЛЭП.

В настоящее время для определения границы зоны защиты рекомендуются формулы, уточненные по результатам опыта эксплуатации. Для одиночного стержневого молниеотвода высотой зона защиты представляет собой конус с вершиной на высоте , сечение которого на высоте имеет радиус .

Если два стержневых молниеотвода находятся вблизи один от другого, конфигурация границы зоны защиты изменяется. Возникает дополнительный объем зоны защиты, обусловленный совместным действием двух молниеотводов.

Схема для проведения высоковольтных испытаний представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема для проведения лабораторных испытаний

ИШ - измерительные шары; 1-высоковольтный электрод (молния); 2-молниеотвод; 3- защищаемый объект.

Ход работы:

В ходе проведения экспериментов нами были определены вероятность поражения объекта в зависимости от расстояния до молниеотвода. Экспериментальные данные внесены в таблицу 1.

Таблица 1- Экспериментальные данные

По полученным данным вероятностей пробоев отмеченных на нормальной бумаге для трех вероятностей поражения и нами были построены зоны защиты одиночного молниеотвода.

Рисунок 2 - Зоны защиты одиночного молниеотвода

Определить минимальную ширину зоны защиты двух молниеотводов для какой-либо высоты hx.

см

см

см

Рисунок 3 - Зона защиты двух стержневых молниеотводов

Необходимо рассчитать минимальную высоту двух молниеотводов для защиты портала высотой на подстанции. Расстояние между молниеотводами .

Проведем расчет минимальной высоты молниеотводов для вероятности прорыва , высота портала 14 м.

Для граница зоны защиты находится по формуле:

,

,

Принимаем hc=14,5 м.

Произведем расчет в программе MathCAD:

Получим значение высоты молниеотвода :

,

Вывод: в ходе выполнения лабораторной работы нами было изучено защитное действие стержневых молниеотводов.

Были проведены эксперименты над объектом высотой 10 см, находящемся вблизи молниеотвода. Меняя расстояние между объектом и молниеотводом, были произведены замеры при разных величинах вероятности пробоя. Результаты нанесены на вероятностную бумагу.

Из полученных экспериментальных данных нами были построены зоны защиты при разных вероятностях пробоя (0,01; 0,1; 0,3). При вероятности пробоя 0,3 молниеотвод обеспечивает более широкую зону защиты, чем для меньшей вероятности пробоя.

Размещено на Allbest.ru