Зона захисту тросового блискавковідводу

Тросові блискавковідводи використовуються в основному для захисту проводів ВЛ. У зв'язку із цим користуються не зонами захисту, а кутами захисту, тобто кутами між вертикальною лінією перпендикулярною тросу й лінією, що з'єднує проводи й трос (мал. 4.4).

Лінії довжиною до 1000 км (ВЛ 500 кВ) вражаються блискавкою не менш 200 разів у грозовий сезон. Тому для ВЛ захист за допомогою тросових блискавковідводів здобуває основне значення. Досвід експлуатації ВЛ показує, що кут захисту повинен бути 20-25 градусів (мал. 4.4.). Опір заземлення опор із глухозаземленою нейтраллю повинне бути менше 5 Ом, а з ізольованою нейтраллю - менше 10 Ом.

Рис. 4.4. Зона захисту тросового блискавковідводу	Рис. 4.5. Вид вольт-секундних характеристик об'єкта, що захищається, і РВ

Грозозахист підстанцій, крім захисту від прямих ударів блискавки, повинна містити в собі наступні види захистів:

1) від перекриттів при ударах блискавки в заземлені конструкції підстанцій, тобто від зворотних перекриттів із заземлених елементів на струмоведучі частини устаткування;

2) від хвиль, що приходять із лінії.

Для виконання першої вимоги необхідний опір заземлення підстанції робити малим. Для напруги вище 1000 В опір заземлення підстанції R _з ≈ 0,5 Ом. Зменшення R _з найбільш ефективний шлях захисту від зворотних перекриттів.

Для виконання другої вимоги застосовуються вентильні розрядники (РВ) і обмежники перенапруги (ОПН). Вентильний розрядник має пологу вольт-секундну характеристику (ВСХ).

Це дозволяє йому захищати устаткування в широкому діапазоні змін довжин хвиль, що набігають із лінії (мал. 4.5). Для ефективного захисту необхідно, щоб:

1) напруга, що залишається, на робочому опорі не перевищувала припустиму; 2) крутість хвилі, що набігає на підстанцію, була обмеженою.

Для виконання цих умов всі лінії, що підходять і відходять від підстанції, обладнаються тросовим захистом довжиною 2-3 км - захисні підходи. Кути захисту виконують менш 20°. Наявність захищених підходів виключає прямий удар блискавки в проведи, що зменшує струми через РВ, отже, і напругу що залишається на робочому опорі РВ.

При русі хвилі по проводу з лінії в захищеному підході виникає інтенсивне коронування, що згладжує фронт хвилі (зменшує крутість імпульсу) і зменшує амплітуду напруги.

4.3.3. Грозоміцність об'єктів (ВЛ)

Повітряні лінії електропередачі через велику довжину дивуються найбільше часто. Тому порушення роботи енергосистем викликається в основному руйнацією ізоляції ВЛ.

При розрахунках грозоміцності ВЛ уводиться поняття про рівень грозоміцності. Рівень грозоміцності оцінюється максимальною амплітудою струму блискавки I ₀ і його крутістю а, при яких ще не відбувається руйнація ізоляції лінії (крутість a = I ₀/ t_ф, де t_ф — тривалість фронту хвилі струму).

Показником грозоміцності вважають імовірне число років роботи установки без грозових відключень

M =1/ N _откл

де М – число років роботу без грозових відключень; N _откл — очікуване число випадків виникнення небезпечних грозових перенапруг у рік.

Наприклад, для ВЛ

N_откл = 0,9 h´;10^-3´ L´n _д´υ_пер´η

де h — середня висота підвісу троса або проводу; L — довжина лінії; n _д — число грозових днів у році; υ_пер — імовірність перекриття ізоляції ВЛ при ударі блискавки; η - імовірність переходу імпульсного перекриття в силову дугу.

Аналогічно підраховується й грозоміцність інших об'єктів (підстанцій).