вність грозащіти типових ліній. На підставі аналізу досвіду експлуатації, лабораторних досліджень та розрахунків емпіричні формули уточнюються.
Відомо, що лінії довжиною L км, із середньою висотою підвісу? м, приймає на себе удари блискавки з площі 1 км2 - S=2 X 3hL - 10-3. Так як число ударів на 1 км2 на 1 грозовий годину одно 0,067, то число поразок лінії в рік при n грозових годиннику в році одно:
. (5.1)
Перекриття ізоляції лінії відбудеться у випадку, якщо створене ударом блискавки напруга перевищить імпульсну міцність ізоляції:
(5.2)
де Pпер - ймовірність перекриття ізоляції при ударі блискавки, ймовірність переходу імпульсного перекриття в силову дугу? також залежить загону факторів.
Однак визначальне значення має градієнт робочої напруги уздовж шляху перекриття. Загальне число грозових вимкнень лінії в рік:
(5.3)
Для порівняння грозоупорності різних ліній зазвичай використовується питомий число відключень ліній (nоткл), тобто число відключень лінії довжиною 100 км, що проходить в районі з числом грозових годин у році n=30:
(5.4)
В даний час неможливо за допомогою економічно прийнятних засобів створити абсолютно грозоупорние лінії електропередачі. Завданням грозозахисту ліній є зменшення до економічно доцільного межі число грозових вимкнень, тобто витрати на посилення грозозахисних заходів мають бути приведені у відповідність з вартістю збитку від грозових вимкнень, який залежать від характеру споживача, наявності швидкодіючого АПВ, ступеня резервування лінії.
При ударах блискавки в землю біля поверхні землі створюється значна напруженість електричного поля, під дією якої на лінії утворюється индуктироваться напругу. Вони виникають також при ударі блискавки в трос або опору. Накладаючись на перенапруги прямого удару, индуктироваться напруги збільшують різницю потенціалів на проводах. Їх треба враховувати при великих токах блискавки в тих випадках, коли удар блискавки відбувається поблизу від ізоляції, яка може перекритися. У загальному вигляді механізм утворення индуктированного напруги представлений на малюнку 5.1.
Малюнок 5.1 - Механізм утворення индуктироваться перенапруг
Коли заряди лідерних каналу (здебільшого негативні) опускаються у напрямку до землі, на дроті з'являються пов'язані (позитивні) заряди. Завдяки малій швидкості розвитку лідерів вільні (негативні) заряди розтікаються по дроту, ідучи з зони впливу лідерних каналу. Поле зв'язаних зарядів дроти врівноважується полем лідера, і потенціал проводу на цій стадії дорівнює нулю (напруга промислової частоти не враховується). Після того як починається стадія головного розряду поле каналу нейтралізується і зв'язані заряди звільняються, обумовлюючи підвищення потенціалу проводу - индуктироваться перенапруження.
Так як ймовірність перекриття ізоляції при прямих ударах блискавки набагато більше, тому индуктироваться перенапруги не грають суттєвої ролі для лінії 110 кВ і вище.
Прямий удap блискавки в лінію без тросів.
На лініях без тросів переважна кількість грозових розрядів вражає проводу лінії. Примою удар блискавки в дроти призводить до розтікання струму і в обидві сторони по ураженому проводу (Малюнок 5.2). У місці удару включається хвильовий опір, рівне Zпр/2. Хвильовий опір дроти змінюється в межах 400 ... 500 Ом. Через хвильового опору каналу блискавки в цьому випадку струм блискавки зменшується в два рази в порівнянні з струмом в добре заземленому об'єкті (I=Iм/2). Максимальне значення напруги в місці удару:
(5.5)
На лінії з металевими опорами хвиля перенапруги впливає на ізоляцію проводу на опорі. Струми блискавки 5 ... 10 кА (тобто переважна більшість грозових розрядів в лінію) створюють перенапруги, достатні для перекриття гірлянди ізоляторів, аж до вищих класів номінальної напруги. На лініях з дерев'яними опорами (Малюнок 5.3) хвиля перенапруги впливає на ізоляцію проводу щодо землі по шляху а і до відстані б raquo ;. Обидва шляхи перекриття містять комбінацію повітряної порцелянової ізоляції з ізоляцією дерева. Досвід експлуатації показує; що перекриття відбуваються переважно між фазами (шлях «б»). Питоме число відключень таких ліній більш ніж в 6 разів
менше, ніж для ліній з металевими опорами, тобто мають значно більшу грозоупорность.
Малюнок 5.2 - Розподіл струмів при ударі блискавки в провід
Малюнок 5.3 - Можливі шляхи перекриття ізоляції лінії на дерев'яних опорах при ударі блискавки в провід
Прямий удар блискав...
