А теперь рассмотрим основные положения 3 методики.

Согласно новому изданию Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций 2003 года [19] защищаемые объекты подразделяются на обычные и специальные. Обычные объекты – это жилые и административные здания (театр, банк, больница), а также здания и сооружения, высотой не более 60 м, предназначенные для промышленного производства, торговли и т.д. Для них предложено четыре уровня надежности защиты от ПУМ с надежностью от 0,8 до 0,98. Для специальных объектов (нефтезаводы, химические заводы, электростанции и др.) уровень защиты выше от 0,9 до 0,999.

На рис. 2.9 и 2.10 приведены зоны защиты одиночного и двойного молниеотводов. А размеры h_o; r_o; r_x, r_cx зависят от надежности защиты.

Рис. 2.9. Зона защиты одиночного молниеотвода: 1 – граница зоны защиты на уровне h_x; 2 – то же на уровне земли.

Зона защиты одиночного молниеотвода (рис. 2.9) с надежностью Р≈0,995 имеет следующие размеры: h_o = 0,85h; r_o = (1,1- 0,002h)h;

r_x = (1,1- 0,002h)(h-h_x/0,85)

Рис. 2.10. Зона защиты двойного молниеотвода:

1 – граница зоны защиты на уровне h_x1; 2 − граница зоны защиты на уровне h_x2;

3 – то же на уровне земли.

Зона защиты двойного молниеотвода (рис. 5.10) с надежностью Р≈0,995 при L 2h имеет следующие размеры:

h_c = h_o - (0,17+ 3∙10^-4 h)(L-h);

r_c = r_o; r_cx = r_o(h_c –h_x)/h_c

Описание программы

Программа Mol(DZ).EXE написана на Delphi и позволяет выполнить молниезащиту типовой подстанций на напряжение 110/6-10 кВ (ошиновка гибкая, на 110 кВ открытое РУ, на 6-10 кВ закрытое РУ). Программа предназначена для расчета молниезащиты типовой подстанции с ремонтной перемычкой и без неё. В домашнем задании расчет выполняется только для подстанции без ремонтной перемычки (рис. 2.11). (Подстанция с ремонтной перемычкой рассматривается в дипломном проекте). Изображение подстанции на экране монитора приведено на рис. 2.12

Рис. 2.11. Типовая подстанция на 110/6-10 кВ: а − план подстанции; б − разрез

Программа обучающе-контролирующая, поэтому при ее выполнении запоминаются все допущенные ошибки, а затем в конце программы выдаются сообщения об этих ошибках и комментарии к ним. Если во время расчета допущена хотя бы одна ошибка, то расчет необходимо повторить с самого начала.

Рис. 2.12. Изображение на экране монитора подстанции 110/(6-10) кВ

(без ремонтной перемычки)

Для защиты типовой подстанции обычно используются четыре молниеотвода. С целью упрощения контроля мест установки молниеотводы можно устанавливать только в строго фиксированных местах (в точках пересечения строки и столбца (рис. 2.13)) и в строго определенной последовательности (рис. 2.14), благодаря этому не возникает неоднозначных решений.

Рис. 2.13. Установка молниеотводов на территории подстанции

Рис. 2.14. Последовательность установки молниеотводов

Для типовой подстанции достаточно четырех молниеотводов, наиболее удачная установка молниеотводов указана на рис. 5.15.

Рис. 2.15. Правильная установка молниеотводов на подстанции 110/6-10 кВ

После расстановки молниеотводов выбирается и рассчитывается первый треугольник. Через три, указанных молниеотвода будет проведена окружность, вычислен ее диаметр D, определена активная зона молниеотвода h_а. А затем, после ввода высоты самого высокого объекта в этом треугольнике, рассчитывается высота молниеотводов h. Всё оборудование, которое попало в треугольник, надежно защищено. Для наглядности нужно построить зону защиты на высоте порталов (рис. 2.16).

Рис. 2.16. Расчет зон защиты в первом треугольнике

Затем точно также рассчитывается второй треугольник.

Рис. 2.17. Выбор второго треугольника

Если какое-то оборудование оказалось за пределами треугольника, то необходимо для двух соседних молниеотводов построить сечение зоны защиты на высоте этого оборудования h_x. На плане подстанции для этих молниеотводов будут выведены расчетные значения b_x и r_x.

Если молниеотводы расставлены верно, то для подстанции с ЗРУ за пределами треугольника оказывается ЗРУ. Необходимо построить зону защиты на высоте ЗРУ и проверить попало ли оно целиком в зону защиты. Если ЗРУ не защищено, то необходимо изменять высоты двух соседних молниеотводов (при правильной расстановке 3 и 4) с шагом 0,5 м, пока ЗРУ не попадет в зону их защиты (для экономии металла нельзя допускать, чтобы зона защиты была намного больше размеров ЗРУ).

Расчет следует выполнять по двум методикам, ЗРУ должно быть защищено по обеим методикам (рис. 2.18).

Рис. 2.18. Расчет зон защиты во втором треугольнике

Программа заканчивается сообщением о допущенных ошибках и комментариями к ним. Если при выполнении расчета допущена хотя бы одна ошибка, то расчет необходимо повторить с самого начала.

Если все расчеты выполнены верно, то программа построит зоны защиты подстанции на двух высотах (портала и ЗРУ) (рис. 2.19). Этот рисунок будет приведен на листе дипломного проекта.

Рис. 2.19. Пример расчета зон защиты молниеотводов подстанции 110/(6-10) кВ

Следует отметить, что зоны защиты в программе строятся правильно только в том случае, когда строго выполняются все рекомендации по вводу данных.

На рис. 2.20 и рис. 2.21 приведены фотографии с местами установки молниеотводов на типовой подстанции 110/(6-10) кВ.

Рис. 2.20. Пример установки молниеотводов на типовой подстанции с гибкой ошиновкой

Рис. 2.21. Пример установки молниеотвода на ЗРУ