РПЗ-14. Расчет молниезащиты

Методика расчета

Рассчитать молниезащиту — это значит определить тип защиты, ее зону и параметры (таблица 1.14.1).

По типу молниезащита (м/з) может быть следующей:

— одностержневой;

— двухстержневой одинаковой или разной высоты;

— многократной стержневой;

— одиночной тросовой;

— многократной тросовой.

По степени надежности защиты различают два типа зон:

А — степень надежности защиты ≥ 99,5 %;

Б — степень надежности защиты 95... 99,5 %.

Параметрами молниезащиты являются:

h — полная высота стержневого молниеотвода, м;

h _о — высота вершины конуса стержневого молниеотвода, м;

h _x— высота защищаемого сооружения, м;

h _м— высота стержневого молниеприемника, м;

h _а — активная высота молниеотвода, м;

r₀, r _х— радиусы защиты на уровне земли и на высоте защищаемог сооружения, м;

h _c— высота средней части двойного стрежневого молниеотвода, м;

2 r _с, 2r_х — ширина средней части зоны двойного стержневого молниеотвода на уровне земли и на высоте защищаемого объекта, м;

α— угол защиты (между вертикалью и образующей), град;

L — расстояние между двумя стержневыми молниеотводами, м;

а — длина пролета между опорами троса, м;

h _on — высота опоры троса, м;

r_х + r'_х — ширина зоны тросового молниеотвода на уровне защищаемого сооружения, м;

а + 2 r _сх — длина зоны двойного тросового молниеотвода на уровне защищаемого соору­жения, м;

а + 2 r _с — длина зоны двойного тросового молниеотвода на уровне земли, м.

Ожидаемое количество поражений (N) молнией в год производится по формулам:

— для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни)

где h _x— наибольшая высота здания или сооружения, м;

п — среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности в месте нахождения здания или сооружения (т. е. удельная плотность ударов молнии в землю), 1/(км²тод), определяется по таблице 1.14.2;

— для зданий и сооружений прямоугольной формы

где А и В — длина и ширина здания или сооружения, м.

Примечание. Если здание и сооружение имеют сложную конфигурацию, то А и В — это сто­роны прямоугольника, в который вписывается на плане защищаемый объект.

Таблица 1.14.1. Расчетные формулы молниеотводов при h ≤ 150 м

 

 

100 Часть1. Расчетно-практические занятия по электроснабжению объектов

 

Рис. 1.14.2. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода равной длины

 

 

///// 111111111п11111h1111111

Рис. 1.14.3. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода разной длины

Рис. 1.14.4. Зона защиты (в плане) многократного стержневого молниеотвода

 

РПЗ—14. Расчет молниезащиты

102 Часть 1. Расчетно-практические занятия по электроснабжению объектов

Требуется:

• определить параметры зон молниезащиты и изобразить их;

• определить габаритные размеры защищаемого объекта;

• определить возможную поражаемость объекта.

Решение:

1. По формулам (таблица 1.14.1) для одиночного стержневого молниеотвода определя­ются параметры молниезащиты (м/з) для зон.

В масштабе изображаются зоны А и Б (рис. 1.14.8). Зона А:

Зона Б:

2. Определяются габаритные размеры защищаемого объекта в каждой зоне молниезащи­ты. Для этого на расстоянии — от средней линии параллельно проводится линия до пересе­чения с окружностью г_х (рис. 1.14.8).

Зона А:

РПЗ—14. Расчет молныезащиты

3. Определяется возможная поражаемость защищаемого объекта в зонах при отсутствии молниезащиты.

В зоне молниезащиты Б количество поражений в год больше.

 

104 Часть 1. Расчетно-практические занятия по электроснабжению объектов

Пример 2

Требуется:

• определить параметры зоны А молниезащиты и изобразить ее;

• определить габаритные размеры защищаемого объекта;

• определить возможную поражаемость объекта.

Решение:

1. По формулам (таблица 1.14.1) для двойных тросовых молниеотводов одинаковой вы­
соты определяются параметры м/з для зоны А.

В масштабе зона А изображается на плане (рис. 1.14.9), так как а < 120 м, то

Примечание. При пересечении верхней отметки сооружения с линией в пролете определяется г[

2. Определяются максимальные габариты защищаемого сооружения по рис. 1.14.9:

Принимается целое значение А = 59 м.

Принимается целое значение В = 45 м.

3. Определяется возможная поражаемость защищаемого объекта в зоне А при отсутствии
молниезащиты.

 

РПЗ—14. Расчет молниезащиты

Рис. 1.14.9. Зона А защиты двойного тросового молниеотвода одинаковой высоты Ответ: Параметры зоны А молниезащиты указаны на рис. 1.14.9.

Таблица 1.14.3. Индивидуальные задания для РПЗ-14

Вариант	Тип м/з	Зона	h x,M	В, м	h 1, м	h 2, м	L, м	а, м	tc p, ч/год
	1С	А				—	—	—
	2С	Б
	2С	А						—
	IT	Б		—		—		—
	2Т	А		—
	2Т	Б		—
	1С	Б				—	—	—
	2С	А						—.
	2С	А						—
	IT	А		—		—		—
	2Т	Б		—
	2Т	Б		—
	1С	А				—	—	—
	2С	Б						—
	2С	Б						—
	IT	А		—		—		—
	2Т	А		—
	2Т	Б		—
	1С	А				—	—	—
	2С	Б						—

	2С	А						—
	IT	А		—		—		—
	2Т	Б		—
	2Т	Б		—
	1С	А				—	—	—
	2С	Б						—
	2С	Б						—
	IT	А		—		—		—
	1С	Б				—	—	—
	2Т	А		—

Примечание.

L — расстояние между двумя стрежневыми молниеотводами (для типа м/з 2С) или рас­стояние между опорами тросового молниеотвода (для м/з типа Т);

а — длина пролета между опорами троса (для м/з типа 2Т);

h ₁, h ₂— высота опор (для м/з типа Т);

1С — одиночная стержневая м/з;

2С — двойная стержневая м/з;

IT — одиночная тросовая м/з;

2Т — двойная тросовая м/з;

В каждом варианте РПЗ-14 требуется:

• определить параметры зоны м/з и изобразить ее;

• определить наибольшие габаритные размеры защищаемого объекта;

• определить возможную поражаемость объекта.

1.15. Памятка по оформлению расчетно-практического занятия

A. Для выполнения РПЗ (ПЗ) каждому студенту следует иметь отдельную тетрадь объе­мом 48 листов.

На лицевой стороне обложки (на этикетке) указать:

назначение тетради, учебное заведение, курс, группа, фамилия и инициалы. Например:

Для РПЗ по ЭСН объектов, ОПТ, 3 курс, ЭПП-98э, Иванов С. Н.

Примечание. Если обложка глянцевая (или дерматин и т. п.), то следует иметь этикетку из белой бумаги, на которой ведется учет выполнения заданий.

Б. На внутренней стороне обложки указать нумерованный перечень литературы, которая используется при выполнении РПЗ и на которую делают ссылки.

Литература записывается по системе: номер, автор, название, место издания, издательст­во, год.

Например:

1. Коновалова Л. Л., Рожкова Л. Д. Электроснабжение промышленных предприятий и ус­тановок. М.: Энергоатомиздат, 1989.

Примечание. При групповом авторстве обязательна запись только первого (например, Коновалова Л. Л. и др.).

Ссылка должна включать: номер литературы по перечню, номер страницы, функцио­нальную зависимость выбираемой величины (если она есть) или тип элемента.

Примечание. В ссылках, наряду с номером страницы, можно дополнительно указать таб­лицу.

B. При выполнении каждого РПЗ должны соблюдаться следующие требования.

• Каждое РПЗ начинается с нового листа (страницы), где записывается: дата, вариант, номер по порядку, тема, «Дано:», «Требуется:».

Например: 26.03.02 г.

В-10. РПЗ-10. «Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения».

Дано: (выписать исходные данные).

Требуется: (записать задачи поэтапно — обычно 3).

• Решение выполняется по системе: словесное выражение этапа работы и обоснование в виде расчета.

При применении формул соблюдается следующая схема записи: формула, постановка значений вместо каждого символа, результат.

Впервые применяемые формулы должны иметь пояснение символов с единицами изме­рения.

Например:

Определяется ток трансформатора

где /_нт — номинальный ток трансформатора, А;

Часть 1. Расчетно-практические занятия по электроснабжению объектов

S _нт— номинальная мощность трансформатора, кВ?А;

V _н— номинальное напряжение, кВ.

Примечание. Все промежуточные расчеты и пояснения выполняются ниже формулы.

• Все рисунки (схемы) должны иметь нумерацию и подпись, а таблицы — нумерацию и на­звание. Нумерация должна быть сквозная (порядковая) или в пределах раздела, но единая.

Например:

Рис. 10. Структурная схема ЭС ПП

Таблица 2.3. Сводная ведомость электрических нагрузок цеха

• Выполнение РПЗ заканчивается ответом (выводом), где указываются сокращенные (обобщенные), но достаточные данные.

Г. Для успешной сдачи РПЗ в форме устного опроса требуется:

— аккуратность и правильность выполнения с соблюдением всех принципов;

— знание символов применяемых формул и понятий;

— умение расшифровать условные обозначения элементов;

— понимание сущности выполненной работы;

— умение сделать выводы и небольшой анализ результата.

Примечание. По результату сдачи РПЗ ставится «зачет» или «оценка» (по усмотрению преподавателя).

Все спланированные работы должны быть выполнены и сданы до начала экзаменацион­ной сессии данного семестра.

Часть 2

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЮ ОБЪЕКТОВ

2.1. Рекомендации по организации и защите курсового проекта

по дисциплине в образовательных учреждениях

среднего профессионального образования

Общие положения

Курсовой проект (КП) по дисциплине является одним из основных видов учебных заня­тий и формой контроля учебной работы студентов.

Выполнение КП осуществляется на заключительном этапе изучения учебной дисципли­ны, в ходе которого производится обучение применению полученных знаний и умений при решении комплексных задач, связанных со сферой профессиональной деятельности будущих специалистов.

Цели выполнения КП:

— систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических
умений по общепрофессиональным и специальным дисциплинам;

— углубление теоретических знаний в соответствии с заданной темой;

— формирование умений применять теоретические знания при решении поставленных
вопросов;

— формирование умений использовать справочную, нормативную и правовую доку­
ментацию;

— развитие творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организо­
ванности;

— подготовка к итоговой государственной аттестации.

Количество часов обязательной учебной нагрузки студента, отведенное на выполнение КП, определяется Государственным образовательным стандартом.

При отсутствии этого наименование дисциплины и время может быть определено образова­тельным учреждением. Количество КП на весь период обучения должно быть не более трех.

Сроки выполнения определяются учебным планом. Разработка тематики КП производит­ся преподавателями учреждения, рассматривается на цикловой комиссии, утверждается зам. директора по УР.

Тема может быть предложена студентом при условии обоснования им ее целесообразности.

Допускается выполнение КП по одной теме группой студентов.

Тема может быть связана с производственной (профессиональной) практикой студента или с непосредственной работой (при заочной форме обучения).

КП может стать составной частью (раздела, главой) выпускной квалификационной работы.

 

Часть 2. Курсовое проектирование по электроснабжению объектов

Структура КП

По содержанию КП может носить конструкторский или технологический характер. По структуре он состоит из пояснительной записки (ПЗ) и практической части. Пояснительная записка КП конструкторского характера включает:

— введение, в котором раскрывается актуальность и значение темы, формируется цель;

— расчетную часть с расчетами по профилю специальности;

— описательную часть, в которой излагается принцип действия, конструкция, техноло­гические особенности и другие обоснования принятых решений;

— организационно-экономическую часть;

— заключение, в котором содержатся выводы и рекомендации относительно возможно­стей использования материалов проекта;

— список литературы;

— приложения (таблицы).

Практическая часть КП конструкторского и технологического характера может быть представлена чертежами, схемами, графиками, диаграммами, картинами, сценариями или другими изделиями или продуктами творческой деятельности в соответствии с темой.

Объем ПЗ должен быть не менее 5 страниц печатного текста (соответствуют 20 страни­цам рукописного) формата А4, а графической части — 1,5-2 листа формата А1.

КП оформляется и разрабатывается в соответствии с требованиями ЕСТД и ЕСКД.

Организация выполнения КП

Общее руководство и контроль за ходом выполнения КП осуществляет преподаватель соответствующей дисциплины.

На время выполнения проекта планируются консультации за счет объема времени, отве­денного в рабочем учебном плане на консультации.

В ходе консультаций преподаватель разъясняет назначение и задачи, структуру и объем, принципы разработки и оформления, распределение времени, отвечает на вопросы.

Основными функциями руководителя КП являются:

— консультирование по вопросам содержания и последовательности выполнения;

— оказание помощи студентам в подборе необходимой литературы;

— контроль хода выполнения КП;

— подготовка письменного отзыва на проект.

По завершении студентом проекта руководитель проверяет, подписывает его и вместе с письменным отзывом передает студенту для ознакомления. Письменный отзыв должен включать:

— заключение о соответствии проекта теме;

— оценку качества выполнения;

— оценку полноты разработки поставленных вопросов, теоретической и практической значимости КП;

— оценку проекта.

Проверка, составление отзыва и прием КП осуществляется руководителем проекта вне расписания учебных занятий. На это отводится один час на каждого студента.

Защита КП является обязательной и проводйтся за счет объема времени, предусмотрен­ного на изучение дисциплины.

Оценка по пятибальной системе.

Студент, получивший неудовлетворительную оценку, имеет право выбрать новую тему или, по решению преподавателя, дорабатывает выбранную ранее. Сроки устанавливаются новые.

Хранение КП

Выполненные КП хранятся 1 год в кабинете соответствующих дисциплин или в учебной части.

По истечении указанного срока все КП, не представляющие для кабинета интереса, спи­сываются по акту.

2.2. Оформление пояснительной записки

Порядок брошюровки ПЗ (Приложение Б)

Этикетка (на обложку).

Лист: 1-й — титульный;

2-й — Задание;

3-й — Дополнение к заданию «Перечень и номинальные данные электропри­емников»;

4-й — Спецификация (составные части КП);

5-й — Содержание;

6-й — текст ПЗ в соответствии с Содержанием;

Все таблицы и рисунки по ходу текста нумеруются и именуются. Нумерация сквозная или в пределах раздела;

предпоследний — Заключение;

последний — Литература;

вне учета — Критерии оценки КП.

Графическая часть

1. План размещения и ЭСН ЭО объекта (Э7).

2. Принципиальная однолинейная электрическая схема ЭСН ЭО объекта (ЭЗ).

Форматы

А4 (297 х 210 мм) — листы ПЗ.

А1 (841 х 594 мм) — чертежи.

Этикетка

Обрезается с оставлением полей 5 мм со всех сторон и наклеивается на обложку из твер­дого материала. Рекомендованный формат и текст — в Приложении.

112 Часть 2. Курсовое проектирование по электроснабжению объектов

 

2.3. Пояснения к Содержанию пояснительной записки

В рекомендованном Содержании (Приложение Б) следует изложить в текстовом, расчет­ном и графическом виде, где это необходимо, вопросы составных частей, пунктов и под­пунктов ПЗ.

Примечание. Представленное Содержание не является обязательным. Оно может быть расширено, составлено более подробно или содержать другие пункты, не противоречащие основной задаче проектирования электроснабжения объекта.

Предлагается следующий вариант обоснования и оформления текста ПЗ.

Введение

Следует отразить уровень и основные направления развития энергетики на данный мо­мент времени.

Целесообразно указать руководящие документы (постановления), которые подтверждают изложенное и действуют в текущий момент.

От материала общего назначения перейти к значимости темы КП.

По объему — примерно 1 страница.