Linijų žaibosauga
5 (100%) 1 vote

Linijų žaibosauga

TURINYS

1. Įvadas…………………………………………………………………3

2. Linijų žaibosauga……………………………………………………..5

2.1 Bendros apsaugos priemonės nuo žaibo………………………….5

2.2 Išorinė linijų apsuga……………………………………………….5

2.2.1 Apsauginiai trosai……………………………………….…..5

2.2.2 Žaibolaidžiai…………………………………………………7

2.3 Viršįtampiai…………………………………………………….…7

2.3.1 Apsaugos nuo viršįtampių aparatai ir įtaisai………………..8

a) Iškrovikliai……………………………………………….8

b) Viršįtampių ribotuvai……………………………………11

c) Apsaugos priemonės iki 1000V įtampos tinkle…………14

d) Izoliacijos suderinimas………………………………….15

3.Išvados………………………………………………………………….17

4.Naudota literatūra………………………………………………………18

1 ĮVADAS

Nuo senų laikų žaibas gąsdino žmogų nelaimėmis. Ir dažnai atsiūsdavo nelaimę. Žmonės tikėjo — tai dievų ginklas. Senovės graikus valdė Dzeusas. Mūsų protėvius – Perkūnas. Germanų gentis — Odinas. Supykę šie dievai svaidė į žmones pavojingas ugnies strėles.

Žaibas… Gimęs audros debesyje, jis iš tikrųjų neša daugybę nelaimių: gaisrus, sunkias kontūzijas, užmuša žmones ir gyvulius, sugriauna pastatus, o kartais sukelia net baisių katastrofų.

1769 metų rugpjūčio 18 dienos rytą griaustinis trenkė į švento Nazarijaus bokštą Bresčėje. Po šiuo bokštu buvo rūsys, kuriame buvo laikoma 1000 tonų parako, priklausančio Venecijos respublikai. Ši milžiniška masė akimirksniu sprogo. Buvo sugriauta šeštadalis didelio ir gražaus miesto pastatų, o visi likusieji namai buvo taip sudrebinti, kad grėsė subyrėti. Žuvo trys tūkstančiai žmonių.

Žaibas – tai milžiniškas atmosferos energijos išlydis. Jis turi terminį, griaunamąjį, elektrostatinį ir elektromagnetinės indukcijos poveikį. Žaibą sukelia gretimų debesų arba debesų ir žemės potencialų skirtumas. Ore visada būna klajojančių elektringųjų dalelių: atomų, kurie netekę dalies elektronų (teigiamųjų jonų), ir atomų su papildomais elektronais (neigiamųjų jonų). Jie atsiranda kosminiams spinduliams (labai greitoms elektringoms dalelėms, atlekiančioms į Žemę iš kosmoso), taip pat ultravioletiniams Saulės spinduliams bombarduojant atmosferos atomus. Augdami vandens lašeliai renka sutiktus krūvius, dalis jų neutralizuojasi, tačiau kai kurie lašeliai įgyja teigiamą ar neigiamą krūvį. Audros debesyje vyksta ir kiti gana sudėtingi procesai, įelektrinantys lašelius. Audros debesis skiriasi nuo paprasto debesies savo aukščiu – audros debesies storis yra apie 8-10 km. O kaip žinome, kylant aukštyn, oro temperatūra krinta ir 10 km aukštyje ji lygi apie -50°C. Nustatyta, kad teigiamą krūvį turintys lašeliai užšąla aukštesnėje temperatūroje negu neigiamai įelektrinti lašeliai. O ledukai turi savyje oro burbuliukų ir yra keliskart mažesnio tankio negu neužšalę lašeliai. Tuo būdu krūviai debesyje atsiskiria – debesies viršuje vyrauja teigiamai įelektrinti ledukai, o apačioje – neigiamai įelektrinti lašeliai. Atskiro lašelio ar leduko krūvis yra labai mažas, bet palyginti nedidelis audros debesis neša apie 100 tūkst. tonų vandens. Susidaro tarsi dvi milžiniškos kondensatoriaus plokštės. Kai elektrinio lauko įtampa pasiekia 20 – 30 kV/cm, prasideda oro jonizacija, jis pasidaro laidus elektros srovei ir įvyksta išlydis (žaibas).

Žaibo trukmė yra apie 100 us. Jis gali būti linijinis, šakotinis ir labai retai kamuolinis. Srovės stiprumas siekia 200 – 230 kA, o įtampa – nuo šimto tūkstančių iki vieno milijono ir daugiau voltų. Temperatūra žaibo zonoje siekia 20 000 °C, pasitaikantys pastatai, medžiai ar aukštesni statiniai gali būti padegti arba suardyti. Kiekvieną sekundę mūsų planetoje vidutiniškai blyksi šimtas žaibų. Daugiausia žaibuojama tropikuose – maždaug 150 dienų per metus. Lietuvoje vidutiniškai per metus būna nuo 16 iki 32 dienų su perkūnija. Daugiausia jų pasitaiko Raseinių ir Varėnos rajonuose, mažiausiai pajūryje ir šiaurės vakariniuose rajonuose. Kosminės stotys užfiksavo galingus žaibus ir kitose Saulės sistemos planetose – Jupiteryje bei Saturne.

Jau žiloje senovėje žmonės mokėjo sėkmingai gintis nuo žaibų. Daugiau kaip prieš tris tūkstančius metų Senovės Graikijos žyniai prie savo šventyklų statydavo aukštus stulpus, apkaltus varinėmis plokštėmis. Štai tada, galima tvirtinti, ir buvo išrastas žaibolaidis. Žmogui pavojingas tiesioginis atmosferos elektros išlydis ir žingsnio įtampa. Kai griaudžia, pavojinga stovėti po aukštesniais medžiais, pastatais ir statiniais.. Negalima bėgti, dirbti statybinėmis mašinomis, naudotis elektriniais prietaisais, dirbti su elektros įrengimais.

Atmosferos išlydžiai (žaibai) sukelia daug neigiamų padarinių

gamtai
ir žmogaus veiklai. Tiesioginio žaibo pataikymas į daugiau

kaip 1000 V įtampos elektros tinklus iš esmės skiriasi nuo pataikymo į

iki 1000 V įtampos linijas ir kitus arti esančius objektus. Skirtumas

tas, kad iki 1000 V įtampos linijos jungia daugumą statinių. Tad žaibui

tiesiogiai pataikius į juos yra pavojus elektros krūviams pažeisti

tiek pačius statinius, tiek įrenginius, žmones ar gyvulius, esančius statiniuose.

Žaibo išlydis greta statinių ar išlydis į daugiau kaip 1000 V

įtampos linijas yra mažiau pavojingas žmogui. Žaibo išlydžio metu

krūvis yra perduodamas žemėje esančių laidininkų (galvaninėmis linijomis).

Tolimo žaibo išlydžio padariniai yra padidėjusi galimybė kilti

gaisrui pastatų viduje ir pažeisti namuose esančius įrenginius.

2 LINIJŲ ŽAIBOSAUGA

2.1 Bendros apsaugos priemonės nuo žaibo

Žaibų išvengti neįmanoma, bet apsisaugoti nuo jų galima. Tam reikia tinkamai įrengti žaibosaugos įrenginius, kurie yra pakankamai sudėtingi inžineriniu požiūriu. Būtina apskaičiuoti apsaugos zonas ir

įžeminimo varžas pagal statinių kategorijas , tinkamai parinkti statinių bei žaibolaidžių įžeminimo medžiagas ir gerai atlikti pavojingų potencialų analizę. Bendri apsaugos nuo žaibo principai

parodyti žemiau pateiktame paveikslėlyje. Tik profesionaliai suprojektuota ir įrengta apsauga nuo žaibo išlydžių užtikrina statinių bei žmonių saugumą.

2.2 Išorinė linijų apsauga

2.2.1 Apsauginiai trosai

Žaibas dažniausiai trenkia į gerai įžemintą aukštą objektą, nors tai nėra taisyklė. Todėl virš objekto, kuris turi būti apsaugotas, kad nepataikytų tiesioginis žaibas, reikia ištiesti įžemintus trosus. Jie privalo priimti žaibo srovę ir ją nukreipti žemėn. Tai atlieka oro linijų apsauginiai trosai ir pastatų žaibosargiai. Ir vienu, ir kitu atveju atsiranda apsaugotoji zona, kurioje turėtų tilpti saugomas objektas.

Virš aukštosios įtampos linijos darbinių laidų ištiesiami apsauginiai trosai, kurie įžeminami prie kiekvienos atramos. Šie trosai privalo apsaugoti linijos laidus nuo žaibo smūgių. Apsaugotosios zonos išilgai apsauginio troso pjūvis primena lygiašonį trikampį, kurio viršutiniame kampe yra trosas. 110 kV linijų konstrukcija turi būti apgalvota taip, kad linijos laidai atsidurtų apsaugotojoje zonoje AZ-2. Aukštesniosios įtampos linijos (> 220 kV) privalo turėti didesnę apsaugos garantiją; linijos laidai turi būti apsaugotojoje zonoje AZ-1. Tai brangiau kainuoja, nes yra būtinos aukštesnės atramos ir du apsauginiai trosai.



Apsauginiai trosai nenaudojami vidutiniosios įtampos linijose, nes, trenkus į juos žaibui, įtampos kritimas jo įžeminimo elektrinėje varžoje sukeltų atvirkštinius išlydžius izoliatoriuose. Nors žaibas ir nepataikė į darbinį laidą, bet po akimirkos dėl jo įvyksta linijos laidų kontaktas su žeme.



2.2.2 Žaibolaidžiai

Ilgų statinių bei elektros perdavimo linijų apsaugai naudojami trosiniai žaibolaidžiai su horizontaliu žaibo ėmikliu .

1

2

3

Trosinio žaibolaidžio schema:

1 – trosas; 2 – apsaugomas objektas; 3 – ižemiklis

Lietuvoje dauguma apsaugos nuo žaibo sistemų yra suprojektuotos ir įrengtos ne pagal standartus, o pagal įvairius laikinus normatyvus, nevisiškai atitinkančius šiuolaikinių standartų reikalavimus,

susijusius su patikimumu.

Lietuvoje būtina sudaryti apsaugos nuo žaibo standartus ir įgyvendinti juos pagal šiuolaikinius reikalavimus. Būtina reviduoti labai svarbiu gamybinių objektų seniai įrengtas apsaugos nuo žaibo sistemas.

2.3 Viršįtampiai

Elektros tinkle dėl įvairių komutacijų ar išorinio poveikio, įtampa pereinamojo proceso metu gali viršyti didžiausią leistinąją darbo įtampą. Toks įtampos padidėjimas (viršįtampis) yra pavojingas įrenginių izoliacijai. Viršįtampių lygis priklauso nuo juos sukeliancių priežasčių. Virįitampių kitimo procesas gali kilti atjungiant transformatoriaus tuščiąją veiką, įjungiant liniją, susidarius tinkle rezonansui

ar feromagnetiniam rezonansui bei dėl žaibo išlydžio į apsauginį trosą,atramą ar greta jų.

Viršįtampių dydis priklauso nuo žaibo išlydžio parametrų, elektros linijų ilgio, konfigūracijos, jų konstrukcijų, apkrovos ir įtampos lygio elektros tinkle. Pavojingiausi viršįtampiai susiformuoja komutuojant linijas, kai tinkle yra liekamasis krūvis po automatinio kartotinio jungimo (AKJ) pauzės ar jungtuvo fazių nevienalaikio įsijungimo, atjungiant transformatorių tušciąją veika, kai jungtuve per anksti gesinamas elektrinis lankas. Taip pat viršįtampiai susiformuoja žaibo išlydžių metu.

Pereinamieji procesai gali turėti itakos daugeliui elektroenergetikos sistemos sudedamųjų dalių. Analizuojant pereinamuosius procesus, turi būti tinkamai modeliuojamas elektros tinklas. Elektros tinklas yra sutelktųjų ir paskirstytųjų talpų, laidžių, varžų bei
induktyvumų junginys, turintis virpesių konturo savybių. Normalaus darbo metu šios tinklo savybės nepasireiškia. Įtampa neviršija didžiausios leistinos darbo itampos amplitudės Umd. Atsiradus kokiam nors parametrų pokyčiui (linijos ar kito elektros sistemos elemento įjungimas ar atjungimas, trumpasis jungimas ir pan.), staigiai pakinta tinklo struktūra ir dėl tinklo elementuose sukauptos elektrinės ir magnetinės energijos persiskirstymo atsiranda virpamieji

Šiuo metu Jūs matote 32% šio straipsnio.
Matomi 1411 žodžiai iš 4434 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.