А.4.3 Оценка среднегодового числа опасных происшествий, наступивших в результате разрядов рядом с сооружением NM
NM можно рассчитать как произведение:
NM = Ng x (Am - Ad/b Cd/b) x 10-6 (36),
где
Ng – плотность грозовых разрядов на землю (1/км2/год);
Am – площадь стягивания молний для разрядов, попадающих в зону рядом с сооружением (м2).
Площадь стягивания молний Аm простирается до границы, расположенной на расстоянии 250 м от периметра сооружения (см. рисунок А.8).
Если NM < 0, при расчете необходимо принимать NM = 0.
Страница 50/81
А.4.4 Расчет среднегодового числа опасных происшествий, наступивших в результате разрядов на линию электропередач NL
Для линии электропередач, состоящей из одной секции, NL можно рассчитать по следующей формуле:
NL = Ng x AI x Cd x Ct x 10-6 (37),
где
Ng – плотность грозовых разрядов на землю (1/км2/год);
AI – площадь стягивания молний для разрядов, попадающих в линию электропередач (м2) (см.
таблицу А.3 и рисунок А.8);
Cd – коэффициент местонахождения линии электропередач (см. таблицу А.2);
Сt – коэффициент поправки на наличие трансформатора низкого/высокого напряжения на линии
электропередач, к которой подключено сооружение, расположенный между точкой удара молнии и
сооружением (см. таблицу А.4). Этот коэффициент применяется в отношении участков линии
электропередач, находящихся между трансформатором и сооружением.
Таблица А.6. Площади стягивания молний АI и Ai в зависимости от характеристик линии электропередач
Воздушная линия электропередач | Подземная линия электропередач | |
AI | (Lc—3 (Ha – Hb)) 6 Hc | (Lc—3 (Ha – Hb)) √ p |
Ai | 1 000 Lo | 25 Lo √ p |
где
AI – площадь стягивания молний для разрядов, попадающих в линию электропередач (м2);
Ai – площадь стягивания молний для разрядов, попадающих на землю рядом с линией
электропередач (м2);
Hс – высота проводов линии электропередач над землей (м);
Lc – длина секции линии электропередач от сооружения до первого распределительного узла (м). В
качестве максимального значения необходимо принимать Lc = 1000 м;
Ha – высота сооружения, соединенного с линией электропередач на конце «а» (м);
Ha – высота сооружения, соединенного с линией электропередач на конце «b» (м);
p – удельное сопротивление земли для подземных линий электропередач (Ωм). В качестве
максимального значения необходимо принимать p = 500 Ωм.
Для целей настоящего расчета:
- в случаях, когда значение Lc неизвестно, необходимо принимать Lc = 1000 м;
- в случаях, когда значение удельного сопротивления земли неизвестно, необходимо принимать p = 500 Ωм;
- для подземных кабелей, полностью проложенных в пределах сетчатого заземления с частыми ячейками, для эквивалентной площади стягивания молний можно принимать Ai = AI = 0;
- сооружение, подлежащее защите, должно приниматься как сооружение, соединенное с линией электропередач на конце «b».
ПРИМЕЧАНИЕ. Более подробную информацию о площадях стягивания молний Ai и AI можно найти в «Рекомендациях Международного союза электросвязи (ITU)» K.46 и К.47.
Таблица А.7. Коэффициент трансформатора Ct
Трансформатор | Ct |
Линия электропередач с двухобмоточным трансформатором | 0,2 |
Только линия электропередач |
A.4.5 Оценка среднегодового числа опасных происшествий, наступающих в результате разрядов рядом с линией электропередач NI
Для односекционной линии электропередач (воздушной, подземной, экранированной, неэкранированной и т.д.) значение NI можно рассчитать по формуле:
NI = Ng x Ai x Ce x Ct x 10-6 (38),
Где
Ng – плотность грозовых разрядов на землю (1/км2/год);
Ai – площадь стягивания молний для разрядов, попадающих в землю рядом с линией электропередач (м2) (см. таблицу А.3 и рисунок А.8);
Сe – коэффициент воздействия на окружающую среду (см. таблицу А.8);
Сt – коэффициент поправки на наличие трансформатора низкого/высокого напряжения на линии электропередач, к которой подключено сооружение, расположенный между точкой удара молнии и сооружением (см. таблицу А.4). Этот коэффициент применяется в отношении участков линии электропередач, находящихся между трансформатором и сооружением.
Таблица А.8. Коэффициент воздействия на окружающую среду Сe
Окружающая среда | Сe |
Городская среда с высокими зданиями1) | |
Городская среда2) | 0,1 |
Пригород3) | 0,5 |
Сельская местность | |
1) Высота зданий более 20 м. 2) Высота зданий от 10 до 20 м. 3) Высота зданий менее 10 м. |
Рисунок А.8. Площади стягивания молний (Ad, Am, Ai, Al) Страница 52/81 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Площадь стягивания молний Ai линии электропередач определяется её длиной Lс и горизонтальным расстоянием Di (см. рисунок А.8), на котором разряд рядом с линией электропередач способен вызвать индуцированное перенапряжение не менее 1,5 кВ.
A.5 Оценка вероятности PX причинения ущерба сооружению
Коэффициенты вероятности, приведенные в настоящем приложении, являются действительными, если меры защиты соответствуют применимым к ним стандартам.
Значения коэффициентов вероятности PX менее 1 можно выбирать только, если мера или характеристика действует в отношении всего сооружения или зоны сооружения (ZS), подлежащих защите, и в отношении всего оборудования в пределах такого сооружения или зоны.
A.5.1 Вероятность PA причинения разрядом молнии на сооружение ущерба людям и животным
Значения вероятности PA поражения молнией людей и животных в результате напряжения прикосновения и шага от разряда молнии на сооружение в зависимости от типичных мер защиты приведены в таблице А.9.
Таблица А.9. Значения вероятности PA поражения электрическим током людей и животных при разряде на сооружение в результате опасных величин контактного и шагового напряжения
Мера защиты | PA |
Меры защиты отсутствуют | |
Электрическая изоляция токоотвода (например, сетчатый полиэтилен толщиной минимум 3 мм) | 10-2 |
Эффективное уравнивание потенциалов грунта | 10-2 |
Предупредительные надписи | 10-1 |
Если предпринято более одной меры, значение PA является произведением соответствующих значений PA.
ПРИМЕЧАНИЕ 2. В случаях, когда элементы или конструкция для упрочнения сооружения используются в качестве токоотводов, а также в случаях, когда используются физические ограждения, значением коэффициента вероятности PA можно пренебречь.
А.5.2 Вероятность PB причинения физического ущерба в результате разряда на сооружение
Значения вероятности PB причинения физического ущерба разрядом на сооружение в зависимости от уровня молниезащиты (УМ) приведены в таблице А.10.
Таблица А.10. Значения PB в зависимости от мер защиты в целях снижения физического ущерба
Характеристики сооружения | Класс системы с формированием восходящего лидера (ФВЛ) | PB |
Сооружение не защищено системой с ФВЛ | - | |
Сооружение защищено системой с ФВЛ | VI | 0,2 |
III | 0,1 | |
II | 0,05 | |
I | 0,02 | |
Уровень I+ | 0,01 | |
Уровень I++ | 0,001 |
A.5.3 Вероятность PC выхода из строя внутренних систем в результате разряда молнии на сооружение
Вероятность того, что разряд на сооружение приведет к выходу из строя внутренних систем, зависит от используемого согласованного устройства защиты от импульсных перенапряжений:
PC = PSPD (39)
Значения PSPD зависят от уровня молниезащиты (УМ), для которого предназначено устройство защиты от перенапряжений, как показано в таблице А.11.
Таблица А.11. Значение вероятности PSPD в зависимости от УМ,