RU2579455C1 - Cпособ защиты от грозового разряда и устройство для его осуществления - Google Patents
Cпособ защиты от грозового разряда и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2579455C1 RU2579455C1 RU2015118652/07A RU2015118652A RU2579455C1 RU 2579455 C1 RU2579455 C1 RU 2579455C1 RU 2015118652/07 A RU2015118652/07 A RU 2015118652/07A RU 2015118652 A RU2015118652 A RU 2015118652A RU 2579455 C1 RU2579455 C1 RU 2579455C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lightning
- hub
- external
- switching unit
- internal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
- H02H3/22—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage of short duration, e.g. lightning
Landscapes
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Abstract
Использование: в области электроэнергетики. Технический результат: устранение условий для развития встречного лидера грозового разряда с электрооборудования, ВЛ системы электроснабжения и с других объектов. Согласно способу осуществляется сбор наведенных на воздушных электрических сетях зарядов на внутреннем концентраторе, перенос их на внешний концентратор, соединенный с молниеприемником и соединенный через разрядник с заземлением. Устройство защиты от грозового разряда включает молниеприемник, соединенный с внешним концентратором, соединенным через разрядник с заземлением; включает блок переключения, выполненный с возможностью переключения между двумя соединениями: внутреннего концентратора с воздушной электрической сетью или внутреннего концентратора с внешним концентратором. Молниеприемник выполнен в виде зонтика с центральным стержнем. Внешний и внутренний концентраторы выполнены в виде коаксиальных цилиндров. Блок переключения выполнен в виде периодического автоматического переключателя и оснащен для запуска устройства в предгрозовой период GSM модулем. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетики и предназначено для защиты распределительных сетей и объектов от воздействия атмосферных электрических перенапряжений, от поражения молнией.
Распределительные линии (высоковольтные линии - ВЛ-10/6 кВ) охватывают значительную территорию, в предгрозовой период над поверхностью земли значительно увеличивается напряженность поля (атмосферное перенапряжение), заряды, как правило, положительные, концентрируются на возвышенностях, в зонах, где есть почвенные включения повышенной проводимости, даже в низинах (берега рек), причем количество зарядов, их плотность, перемещенные на провода, зависят от рельефа местности и собственной емкости проводов, подключенных к системе электроснабжения находящейся под напряжением.
Известные способы основаны на переориентации свершившегося грозового разряда в основной его стадии, т.е., например: способ защиты (RU 2144747), выбранный в качестве прототипа способа, основанный на осуществлении принудительного разряда грозовой ячейки путем возбуждения устойчиво развивающегося лидера электрического искрового разряда. Возбуждение лидера осуществляют созданием по крайней мере одной цепочки зон безэлектродного электрического пробоя воздуха с перекрывающимися оболочками низкотемпературной плазмы. Предварительный разряд грозового облака на безопасном расстоянии от объекта снижает вероятность разряда молнии над ним.
Известно устройство отбора атмосферного электричества и защиты объектов от удара молнии (RU2539345), выбранное в качестве прототипа устройства, состоящее из герметичного корпуса и установленного отдельно от него молниеприемника. В качестве молниеприемника используются стальные тросы. Разряд молнии инициируется оптическим пробоем воздуха, формируемым пучком импульсного инфракрасного лазера. Направление ионизирующего пучка задает управляемое подвижное плоское зеркало. Данное зеркало используется одновременно в составе системы оптического сканирования атмосферы. Спровоцированный столб молнии распространяется вдоль ионизированного канала и, достигнув уровня молниеприемника, ударяет в него.
Известные способ и устройство перехватывают молнию на высоте за счет увеличения высоты или создания направленной ионизации, но не могут устранить условия для развития встречного лидера грозового разряда с объектов электроснабжения, в частности ВЛ, не защищают от вторичных факторов воздействия грозового разряда, т.к. накопленные заряды на поверхности земли в зонах повышенной емкости перемещаются к месту искусственно созданного разряда, в результате возникает перенапряжение на поверхности земли, шаговое напряжение, выход из строя электрооборудования, возгорание взрывоопасных объектов и, вероятно, поражения электрическим током человека. Для реализации известных способов применяются сложные дорогостоящие системы.
Технической задачей изобретения является устранение условий для развития встречного лидера грозового разряда с электрооборудования, ВЛ системы электроснабжения и с других объектов.
Технический результат достигается в способе защиты от грозового разряда, при котором осуществляются: сбор наведенных на воздушных электрических сетях зарядов на внутреннем концентраторе, перенос их на внешний концентратор, соединенный с молниеприемником и соединенный через разрядник с заземлением.
Технический результат достигается в устройстве защиты от грозового разряда (далее - устройство), включающем молниеприемник, соединенный с внешним концентратором, соединенным через разрядник с заземлением. Устройство включает блок переключения, выполненный с возможностью переключения между двумя соединениями: внутреннего концентратора с воздушной электрической сетью или внутреннего концентратора с внешним концентратором. Молниеприемник выполнен в виде зонтика с центральным стержнем. Внешний и внутренний концентраторы выполнены в виде коаксиальных цилиндров. Блок переключения выполнен в виде периодического автоматического переключателя и оснащен для запуска устройства в предгрозовой период GSM модулем.
Изобретение поясняется чертежом. Показано устройство защиты от грозового разряда.
Устройство включает металлический молниеприемник 1, соединенный с внешним концентратором 2, и изолированный от них внутренний концентратор 3. Молниеприемник 1 выполнен в виде зонтика с центральным стержнем 4 с заостренным концом для стекания и концентрации объемных зарядов над устройством для повышения проводимости над ней.
Внешний и внутренний концентраторы 2, 3 выполнены в виде изолированных друг от друга коаксиальных металлических цилиндров, установленных на опорах на изоляторах 9.
Внешний концентратор 2 соединен через разрядник 5 с заземлением 6.
Устройство включает блок переключения 7, выполненный с возможностью переключения между двумя электрическими соединениями: внутреннего концентратора 3 с воздушной электрической сетью ВЛ или внутреннего концентратора 3 с внешним концентратором 2.
Таким образом обеспечивается высоковольтная гальваническая развязка устройства и ВЛ.
Блок переключения 7 выполнен в виде периодического автоматического переключателя и оснащен GSM модулем. Блок переключения необходим для надежной гальванической развязки (40 кВ) устройства и ВЛ для исключения попадания зарядов грозового разряда на ВЛ. Он работает в автоматическом периодическом режиме: подключает внутренний цилиндр 3 к ВЛ - на него переходит часть зарядов (величина которых определяется равенством плотности зарядов на внутренним цилиндре 3 и подключенной ВЛ), затем внутренний цилиндр 3 подключается к внутренней поверхности внешнего цилиндра 2 и все заряды переходят на него - цикл повторяется. Блок переключения 7 выполнен в корпусе из оргстекла и представляет собой конструкцию, состоящую из тягового электромагнита, на якоре которого установлена рейка из оргстекла, на конце которой установлен подвижный контакт, соединенный с внутреннем цилиндром 3, и он при работе периодически замыкается на ВЛ или на внутреннюю поверхность внешнего цилиндра 2.
Способ защиты от грозового разряда с использованием описанного выше устройства реализуют следующим образом.
В предгрозовой период, посредством GSM модуля, оператор дистанционно включает устройство. Внутренний цилиндр 3 через нормально замкнутый контакт блока переключения 7 и резистора 8 подключен к ВЛ-6/10 кВ. В результате на его поверхности собираются (накапливаются) наведенные заряды с воздушной электрической сети ВЛ-6/10 кВ, по истечении 30 секунд блок переключения 7 кратковременно замыкает нормально разомкнутые контакты, и заряд с внутреннего цилиндра 3 переносится на внешний цилиндр 2. При переключениях процесс дискретно повторяется, в результате чего на внешнем цилиндре 2, а следовательно, и на молниеприемнике 1 будет сконцентрирован наведенный заряд с ВЛ-6/10 кВ. Над молниеприемником 1 будут образовываться объемные заряды, величина которых увеличивается при каждом последующим цикле переключения, в результате будут созданы условия, достаточные для развития встречного лидера грозового разряда, т.к. основной заряд, наведенный на территории, охваченной распределительной сетью ВЛ, будет сконцентрирован на устройстве, в результате перетока заряда по поверхности земли не будет.
При наступлении основной стадии грозового разряда ток молнии пройдет по цепи: молниеприемник 1 - внешний цилиндр 2 - разрядник 5 - заземление 6.
Таким образом, в месте установки устройства, безопасном для оборудования ВЛ, в результате концентрации наведенных на элементах ВЛ зарядов на устройстве создается искусственная зона грозового разряда. Это устраняет условия для развития встречного лидера грозового разряда с электрооборудования, ВЛ системы электроснабжения, исключаются условия поражения молнией любого объекта, находящегося на защищаемой территории. Как показала опытная эксплуатация установок, грозовым разрядам подвергались объекты, находящиеся за пределами защищаемой зоны.
Claims (6)
1. Способ защиты от грозового разряда, при котором осуществляются: сбор на внутреннем концентраторе наведенных на воздушных электрических сетях зарядов, перенос их на внешний концентратор, соединенный с молниеприемником и соединенный через разрядник с заземлением.
2. Устройство защиты от грозового разряда, включающее: молниеприемник, соединенный с внешним концентратором, соединенным через разрядник с заземлением, блок переключения, выполненный с возможностью переключения соединений внутреннего концентратора с воздушной электрической сетью или внутреннего концентратора с внешним концентратором.
3. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что молниеприемник выполнен в виде зонтика с центральным стержнем.
4. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что внешний и внутренний концентраторы выполнены в виде коаксиальных цилиндров.
5. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что блок переключения выполнен в виде периодического автоматического переключателя.
6. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что блок переключения оснащен GSM модулем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015118652/07A RU2579455C1 (ru) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | Cпособ защиты от грозового разряда и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015118652/07A RU2579455C1 (ru) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | Cпособ защиты от грозового разряда и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2579455C1 true RU2579455C1 (ru) | 2016-04-10 |
Family
ID=55793498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015118652/07A RU2579455C1 (ru) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | Cпособ защиты от грозового разряда и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2579455C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2277744C2 (ru) * | 2004-02-26 | 2006-06-10 | Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) | Устройство активной молниезащиты и отбора энергии молнии |
WO2008049207A1 (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-02 | Rizk Farouk A M | Lightning protection device: wet/dry field sensitive air terminal |
RU2456727C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АСК Контур" | Способ молниезащиты и устройство для его реализации |
RU2539345C1 (ru) * | 2013-07-16 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Устройство отбора атмосферного электричества и защиты объектов от удара молнии |
-
2015
- 2015-05-20 RU RU2015118652/07A patent/RU2579455C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2277744C2 (ru) * | 2004-02-26 | 2006-06-10 | Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) | Устройство активной молниезащиты и отбора энергии молнии |
WO2008049207A1 (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-02 | Rizk Farouk A M | Lightning protection device: wet/dry field sensitive air terminal |
RU2456727C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АСК Контур" | Способ молниезащиты и устройство для его реализации |
RU2539345C1 (ru) * | 2013-07-16 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) | Устройство отбора атмосферного электричества и защиты объектов от удара молнии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kalair et al. | Lightning interactions with humans and lifelines | |
CN107910752A (zh) | 一种等效离子阻雷单元及综合防雷系统 | |
KR100246084B1 (ko) | 유전체를 따라 활주방전을 이용하는 기폭장치를 갖는 피뢰침 | |
Diels et al. | Lightning control with lasers | |
CN101976829B (zh) | 一种长距离浆体输送管道拒雷系统及其控制方法 | |
Shevchenko et al. | Influence of direct lightning strikes and lightning strikes near power lines with protected and non-insulated wires | |
RU2456727C1 (ru) | Способ молниезащиты и устройство для его реализации | |
RU2579455C1 (ru) | Cпособ защиты от грозового разряда и устройство для его осуществления | |
Lopes et al. | A procedure to evaluate the risk of failure of distribution transformers insulation due to lightning induced voltages | |
RU2101819C1 (ru) | Молниеотвод | |
KR100339924B1 (ko) | 아크 유도형 침부 접지봉 | |
RU2467524C1 (ru) | Активный молниеотвод | |
Agrawal et al. | Lightning phenomena and its effect on transmission line | |
Safıyev et al. | Analysis of the application of active lightning rods in lightning protection objects | |
Denov et al. | Lightning protection system for light rail transit case on Palembang, Indonesia | |
RU2186448C1 (ru) | Молниеотвод | |
RU2467443C1 (ru) | Способ активной молниезащиты зданий, сооружений и территорий | |
RU106806U1 (ru) | Безыскровой заземлитель (варианты) | |
KR101106603B1 (ko) | 하이브리드형 낙뢰보호 장치 | |
Patel | Effect of lightning on building and its protection measures | |
PL237640B1 (pl) | Zabezpieczenie odgromowe budowlanych obiektów metalowych | |
Naito et al. | Investigation report on lightning damage on Inuyama Castle and related lightning impulse voltage and current test of tile | |
Hu et al. | Development and Tests of a 220 kV Novel Composite Insulator with Lightning Protection and Icing Flashover Prevention | |
Wareing | The effects of lightning on overhead lines | |
Carpenter et al. | Lightning strike protection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200521 |