Đề tài Bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 110 - 35 kV

1. HIỆN TƯỢNG PHÓNG ĐIỆN CỦA SÉT - NGUỒN, PHÁT SINH QUÁ ĐIỆN ÁP KHÍ QUYỂN.

1.1. Quá trình phóng điện của sét

Sét là một trường hợp phóng điện tia lửa khi khoảng cách giữa các điện cực rất lớn (trung bình khoảng 5km). Quá trình phóng điện của sét giống như quá trình xảy ra trong trường không đồng nhất. Khi các lớp mây được tích điện (khoảng 80% số trường hợp phóng điện sét xuống đất diện tích của mây có cực âm tính). Tới mức độ có thể tạo nên cường độ lớn sẽ hình thành dòng phát triển về phía mặt đất. Giai đoạn này gọi là giai đoạn phóng điện tiên đạo và dòng gọi là tia tiên đạo.

Tốc độ di chuyển trung bình của tia tiên đạo của lần phóng điện đầu tiên khoảng 1,5.107 cm/s, của các lần sau nhanh hơn và đạt tới 2.108 cm/s (trong một đợt sét đánh có thể có nhiều lần phóng điện kế tiếp nhau trung bình là ba lần).

Tia tiên đạo là môi trường plama có điện dẫn rất lớn. Đầu tia nối với một trong các trung tâm điện tích của lớp mây điện nên một phần điện tích của trung tâm này đi vào trong tia tiên đạo và phân bố có thể xem như gần đều dọc theo chiều dài tia. Dưới tác dụng của điện trường của tia tiên đạo, sẽ có sự tập trung điện tích khác dấu trên mặt đất mà địa điểm tập kết tuỳ thuộc vào tình hình dẫn điện của đất. Nếu vùng đất có điện dẫn đồng nhất thì địa điểm này nằm ngay ở phía dưới đầu tia tiên đạo. Trường hợp mặt đất có nhiều nơi điện dẫn khác nhau thì điện tích trong đất sẽ tập trung về nơi có điện dẫn cao.

Quá trình phóng điện sẽ phát triển dọc theo đường sức nối liền giữa đầu tia tiên đạo với nơi tập trung điện tích trên mặt đất vì ở đây cường độ trường có trị số lớn nhất và như vậy là địa điểm sét đánh trên mặt đất đã được định sẵn. Tính chất chọn lọc của phóng điện đã được vận dụng trong việc bảo vệ trống sét đánh thẳng cho công trình.