Молниеотводы. Устройство молниезащиты

В нормальном режиме работы на изоляцию электроустановок воздействуют напряжения, близкие к номинальным. Вместе с тем по различным причинам в электроустановках могут возникать повышения напряжения, опасные для электрической прочности изоляции электрооборудования. Такие повышения напряжений называют перенапряжениями.

Перенапряжения являются следствием электромагнитных процессов, связанных с изменением режима работы электрических цепей или с разрядами молнии на землю. Соответственно этому различают внутренние (коммута­ционные, резонансные) и атмосферные (внешние) перенапряжения.

Коммутационные перенапряжения возникают при нормальных оперативных включениях и отключениях, например при отключении трансформатора или линии электропередачи, а также при аварийных замыканиях фазы на землю, коротких замыканиях, обрывах проводов и пр. Коммутационные перенапряжения являются результатом колебаний внутренней электромагнитной энергии электрической системы при этих внезапных изменениях схемы. Перенапряжения этого вида имеют характер периодических колебаний длительностью от нескольких сотен микросекунд до нескольких секунд.

Резонансные перенапряжения развиваются в электрических системах в форме линейного или нелинейного резонанса, когда частота собственных колебаний цепи ω₀ близка к частоте ω источника напряжения, либо в форме параметрического резонанса при периодическом изменении одного из параметров сети (например, периодическое изменение индуктивности вращающейся машины). Перенапряжения этого вида имеют также форму периодических колебаний.

Молниезащитная система (МЗС) ¾ это комплекс защитных мероприятий, предназначенный для обеспечения надежной работы оборудования, безопасности людей, сохранности зданий с сооружений при грозовых воздействиях.

Комплекс средств молниезащиты зданий и сооружений включает в себя: внешнюю МЗС ¾ устройства защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) и внутреннюю ¾ устройства защиты от вторичных воздействий молнии (ограничивающие воздействия электромагнитных полей на защищаемые объекты и предотвращающие искрения внутри них).

В соответствие с /20/, защищаемые объекты делят на обычные и специальные.

Обычные ¾ это жилые, административные и промышленные строения, а также здания и сооружения высотой не более 60 м.

Специальные ¾ это объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения, для социальной и физической окружающей среды, а также строения высотой более 60 м.

Обычные защищаемые объекты относят к одному из четырёх необходимых уровней надежности защиты от ПУМ, указанных в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Уровни защиты от ПУМ для обычных объектов

Надёжность Р _з определяется как 1 ¾ Р, где Р ¾ предельно допустимая вероятность прорыва молнии в объект, защищаемый молниеотводами.

Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от ПУМ устанавливается в пределах 0.9¾0.999 в зависимости от степени их общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ.

Электрические станции и подстанции по [20] относятся к специальным объектам и по отраслевому руководящему документу РД 153-34.3-35.125-99, вероятность защиты этих объектов должна быть не менее 0.995 [21].