3. Расчет зон молниезащиты молниеотводов

Методика выбора системы молниеотводов основана на понятии зоны защиты, под которой понимается некоторое пространство в окрестностях молниеотвода, внутри которого любое сооружение защищено от прямых ударов молнии с надежностью не ниже заданной.

Расчет зон защиты производится по методике, изложенной в нормативных документах [4,5] для надежности защиты 0.99.

3.1. Зоны защиты двух стержневых молниеотводов одинаковой высоты

Рис. 3.1. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода: 1-границы зоны защиты на уровне ; 2- то же на уровне земли.

Всю территорию подстанции разбиваем по кратчайшему расстоянию на треугольники, в вершинах которых находятся молниеотводы. Расчет ведется для двойных молниеотводов, образующих сторону треугольника. Тогда при оборудование ОРУ на площади, ограниченной сторонами треугольника, будет находиться в зоне защиты на заданной высоте и защищено от прямых ударов молнии с заданной степенью надежности.

Молниеотвод считается двойным, когда расстояние между молниеотводами не превышает предельной величины _Lmax.

Построение внешних областей зон двойных молниеотводов высотой

h≤30 м производится по следующим формулам:

,

где h-высота молниеотвода, м;

.

Размеры внутренних областей определяются следующими параметрами:

, .

При расстоянии между молниеотводами граница зоны не имеет провеса.

Для расстояний высотаопределяется по выражению

.

Максимальная полуширина зоны в горизонтальном сечении

на высоте

;

Полуширина горизонтального сечения в центре между молниеотводами на высоте

Пример расчета зоны защиты между молниеотводами №2-№8 на высоте

м.

При выборе высоты молниеотвода надо учитывать, что крепление молниезащитного троса к линейному порталу производится на высоте по вертикали над точкой крепления фазного провода линии к порталу для 220 кВ – 5.5-6м. Высота линейного портала составляет 16.7 м, поэтому высоту молниеотводов с учетом длины молниеприемника принимаем м.

м,

м,

м,

м, м;

, значит м;

м.

Полученные результаты расчета параметров зон защиты молниеотводов на высоте линейных порталов h_x =16.7 м сведены в табл. 3.1.1., а на высоте шинных порталов h_x =11.5 м сведены в табл. 3.1.2.

Таблица 3.1.1.

Параметры зон защиты молниеотводов одинаковой высоты для hх=16.7 м, h=23.2 м

№ молниеотводов	L, м	Lmax , м	Lc, м	h, м	h0, r0, м	hc, м	rсх, м
1-2	31	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
2-3	32	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
2-8	55	110.2	52.2	23.2	18.56	17.664	1.013
3-8	45	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
3-4	32	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
8-4	55	110.2	52.2	23.2	18.56	17.664	1.013
8-9	48	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
4-9	48	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
4-5	32	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
5-9	48	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
5-6	47	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
14-17	41	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
13-17	44	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
13-14	16	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
16-17	48	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
16-13	52	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
12-13	32	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
12-16	41	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
9-14	24	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
9-13	29	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
8-13	39	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86
8-12	24	110.2	52.2	23.2	18.56	18.56	1.86

Для защиты оборудования на высоте hх=11.5 м на них устанавливаем молниетоводы №7, 10, 11, 15, 18, 19, 20, 21 общей высотой 18 м.

Таблица 3.1.2.

Параметры зон защиты молниеотводов одинаковой высоты для hх=11.5 м, h=18 м

№ молниеотводов	L, м	Lmax , м	Lc, м	h, м	h0, r0, м	hc, м	rсх, м
11-19	43	85.5	40.5	18	14.4	13.6	2.224
7-19	16	85.5	40.5	18	14.4	14.4	2.9
7-11	40	85.5	40.5	18	14.4	14.4	2.9
7-20	43	85.5	40.5	18	14.4	13.6	2.224
20-19	40	85.5	40.5	18	14.4	14.4	2.9
11-20	16	85.5	40.5	18	14.4	14.4	2.9
10-18	35	85.5	40.5	18	14.4	14.4	2.9
18-15	39	85.5	40.5	18	14.4	14.4	2.9
10-15	40	85.5	40.5	18	14.4	14.4	2.9
15-21	31	85.5	40.5	18	14.4	14.4	2.9
18-21	24	85.5	40.5	18	14.4	14.4	2.9