Giáo trình Cung cấp điện (Nghề: Điện công nghiệp - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Cung cấp điện với mục tiêu giúp các bạn có thể tính chọn được dây dẫn, phù hợp với điều kiện làm việc, mục đích sử dụng theo qui định kỹ thuật; tính chọn được nối đất và chống sét cho đường dây tải điện và các công trình phù hợp điều kiện làm việc, theo Tiêu chuẩn Việt Nam. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Cung cấp điện (Nghề: Điện công nghiệp - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội Chương 4 Chống sét và nối đấtMục tiêu - Phân tích được tác hại của sét và các biện pháp đề phòng. - Tính toán nối đất và thiết bị chống sét cho trạm biến áp, cho công trình,nhà ở và cho đường dây tải điện, phù hợp với điều kiện làm việc, mục đích sửdụng, theo tiêu chuẩn điện (TCVN). - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập.4.1. Chống sét 4.1.1. Sự hình thành sét và tác hại của sét + Sự hình thành sét Sét là sự phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất, hay giữacác đám mây mang điện tích trái dấu. Trước khi có sự phóng điện của sét đã cósự phân chia và tích lũy rất mạnh điện tích trong các đám mây giông do tác dụngcủa các luồng không khí nóng bốc lên và hơi nước ngưng tụ trong các đám mây.Các đám mây mang điện tích là do kết quả của việc phân tích các điện tích tráidấu và tập trung chúng lại trong các phần khác nhau của đám mây. Phần dưới của các đám mây giông thường tích điện tích âm. Các đám mâycùng với đất hình thành các tụ điện mây đất. Ở phía trên của các đám mâythường tích điện tích dương. Cường độ điện trường của tụ điện mây đất tăng dần lên và nếu tại chỗ đócường độ đạt tới trị số tới hạn 25-30 kV/cm thì không khí bị ion hóa và bắt đầutrở nên dẫn điện. Sự phóng điện chia thành ba giai đoạn. Phóng điện giữa các đám mây vàđất được bất đầu bằng sự xuất hiện một dòng sáng phát triển xuống đất, chuyểnđộng từng đợt với tốc độ 100 -1000 km/s. Dòng này mang phần lớn điện tíchcủa đám mây, tạo nên ở đầu cực của nó một điện thế rất cao hàng triện vôn. Giaiđoạn này gọi là giai đoạn phóng tia tiên đạo từng bậc. Khi dòng tiên đạo vừaphát triển đến đất và các vật dẫn điện với đất thì giai đoạn thứ hai bắt đầu, đó làgiai đoạn phóng điện chủ yếu của sét. Trong giai đoạn này, các điện tích dươngcủa đất di chuyển có hướng từ đất theo dòng tiên đạo với tốc độ lớn (6.104-105km/s) chạy lên và trung hoà với điện tích âm của dòng tiên đạo. Sự phóng điện được đặc trưng bởi dòng điện lớn qua chỗ sét đánh gọi làdòng điện sét và sự lóe mãnh liệt của dòng phóng điện. Không khí trong dòngphóng điện được nung nóng đến nhiệt độ khoảng 10.0000C và giãn nở rất nhanhtạo thành sóng âm thanh. 106 Ở giai đoạn phóng điện thứ bacủa sét sẽ kết thúc sự di chuyển các điện tíchcủa mây mà từ đó bắt đầu phóng điện, sự lóe sáng bắt đầu biến mất. Thường phóng điện sét gồm một loạt phóng điện kế tiếp nhau do sự dịchchuyển điện tích từ các phần khác nhau của đám mây. Tiên đạo của những phầnphóng điện sau đi theo dòng đã bị ion hoá ban đầu, vì vậy chúng phát triển liêntục và được gọi là tiên đạo dạng mũi tên. + Tác hại của sét Đối với người và súc vật, sét nguy hiểm trước hết như một nguồn điện ápcao có dòng lớn. Như chúng ta đã biết, chỉ cần dòng nhỏ khoảng vài chục milliampere cũng có thể làm chết người. Vì thế, rất dễ hiểu tại sao khi bị sét đánhtrực tiếp người thường bị chết ngay. Nhiều khi sét không phóng điện trực tiếp cũng gây nguy hiểm. Lý do làdòng điện sét đi qua một vật nối đất, nó gây nên một sự chênh lệch thế khá lớntại những vùng gần nhau, hay nói một cách khác là có gradient. Nếu người hoặcgia súc đứng trú mưa dưới các cây cao ngoài đồng khi có dông, nếu cây bị sétđánh, có thể điện áp bước sẽ gây nguy hiểm. Dòng sét gây nhiệt độ rất lớn, khi phóng vào các vật dễ cháy như mái nhàtranh, gỗ khô, nó có thể gây ra những đám cháy lớn, điểm này cần đặc biệt chú ýđối với việc bảo vệ các kho nhiên liệu và các đồ vật dễ cháy nổ. Sét còn phá hủy về mặt cơ học. Đã có nhiều trường hợp các tháp cao, câycối bị nổ tung vì khi dòng sét đi qua nung nóng phần lõi, hơi nước bốc ra quánhanh và phá vỡ thân cây. Rất đáng chú ý tới điện áp có thể cảm ứng các vật dẫn hoặc các dây dài tạothành những mạch vòng hở cảm ứng điện từ khi có phóng điện sét ở gần. Điệnáp cảm ứng có thể lên tới hằng chục KV và rất nguy hiểm. Tóm lại, sét có thể gây nguy hiểm trực tiếp và gián tiếp, do đó cần phải cónhững biện pháp bảo vệ thích hợp. 4.1.2. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp + Khái quát về bảo vệ chống sét Những nguyên tắc bảo vệ thiết bị điện nhờ cột thu lôi đã hầu như khôngthay đổi từ những năm 1750 khi Franklin kiến nghị thực hiện bằng một cột caocó đỉnh nhọn bằng kim loại được nối đến hệ thống nối đất. Trong quá trình thựchiện, người ta đã nghiên cứu và đưa đến những kiến thức khá chính xác vềhướng đánh trực tiếp của sét, vùng bảo vệ của cột thu sét và thực hiện hệ thốngnối đất. 107 Khi có một đám mây tích điện tích âm đi qua đỉnh của một cột thu lôi, nhờcảm ứng tĩnh điện thì đỉnh của cột thu lôi sẽ nạp điện tích dương. Vì đỉnh củathu lôi nhọn nên cường độ điện trường trong đám mây khá lớ ...