Светкавична защита на въздушни електропроводи

Физика на изхвърлянето на мълнии

Светкавицата е вид газово зареждане с много дълга дължина на искра. Общата дължина на канала за мълния достига няколко километра, докато значителна част от този канал се намира в бурята.

За появата на гръмотевични бури, първите силни възходящи въздушни течения и, второ, необходимата влажност на въздуха в границите на бурята.

Появяват се възходящи въздушни потоци, дължащи се на нагряване на въздушни слоеве в съседство със земната повърхност и термично обработена топлообмен на тези слоеве с охлаждан въздух на голяма надморска височина.

В облака се появяват изолирани един от друг групи от заряди (в долната част на облака се натрупват заряди с отрицателна полярност), обикновено се повтаря мълния; се състои от няколко единични цифри, развиващи се по същия път.

Ясен механизъм за разделяне на таксите в облака от гръмотевични бури все още остава почти неясен. Но наблюденията показват, че отделянето на зарядите съвпада със замръзването на капчици вода в облака.

Допустим брой превишения на захранващата линия в резултат на удари от мълния

Технико-икономическият анализ показва, че е невъзможно да се изпълнят въздушни преносни линии, напълно защитени от мълнии. Трябва съзнателно да отидем на факта, че лентите за предаване на въздуха ще бъдат отрязани за ограничен брой пъти в годината. При задачата за мълниезащита на електропроводите, броят на мълниевите превключватели е намален до минимум.

Допустим брой прекъсвания на въздушната електропроводна мрежа годишно. се определя от критерия:

а) надеждно електроснабдяване на потребителите,

б) надеждна работа на прекъсвачи, свързващи надземни преносни линии и се изчислява по формулата:

при което броят на допустимите Ndop- прекъсвания годишно в лентата Ndop ≤ 0.1 в отсъствие на излишък и Ndop ≤ 1 в присъствието на резерва), β - късмет коефициент повторно затваряне равно на 0.8-0.9 линии за 110 кВ и висока желязо и бетонни стълбове.

Автоматичното затваряне (AR) може да поддържа линията в действие, тъй като случаите на изолация на подпорите от дъгата са доста редки. В този случай гръмогласното поражение няма да бъде съпроводено с прекъсване на доставките на електроенергия. Ако презареждането е неуспешно, линията за пренос на енергия ще бъде напълно изключена.

Трябва да се подчертае, че честото използване на автоматично затваряне усложнява работата на прекъсвачите, което в този случай изисква извънредно одит. Като се започне от това, е разрешено да има Ndot.dok = 1 - 4 в зависимост от типа ключове. За особено важни линии този брой пътувания трябва да бъде намален.

Очакван брой удари на мълния в главната предавателна линия

Очакваният брой на ударите от мълния в бандата се определя най-напред от интензивността на активността на гръмотевичната буря в района на преминаване на пътя на лентата. Като се съсредоточаваме върху средните числа, се счита, че на 1 км от земната повърхност за един бурен час има 0.067 удари. Предвид факта, че линията събира на всички стачки трафик на 6 часа (х- средна височина на окачване кабели или кабели), броят N на поражения съблекат дължина л мълния за годината е равна на

N = 0.067 х n х 6х х 1х 10-3,

където n е броят на часовете от гръмотевични бури годишно.

Броят на припокриванията в изолацията на въздушните електропроводи се определя от формулата

Nper = N × Pper,

където Pper - възможността за припокриване на изолацията на лентата при даден ток на мълнии.

Не всяко импулсно припокриване на изолацията се придружава от прекъсване на лентата, тъй като за изключване е необходимо превключването на импулсна дъга към електрическа дъга. Възможността за прехода зависи от много фактори, а при инженерните изчисления е обичайно да се определя чрез градиента на работното напрежение по протежение на припокриващата се пътека Ecr = Urab / Lper, kV / m.

За линии на дървени опори с дълги въздушни пространства, възможността за преминаване към импулсна дъга h се определя от формулата

За линии на желязо и стоманобетонни опори, h = 0.7 при напрежение до 220 kV и h = 1.0 за номинално напрежение 330 kV и по-високо.

Чрез умножаване на Nper с коефициента η, е възможно да се изчисли очакваният брой на прекъсванията на гръмотевичната буря на лентата на година

В инженерната практика обикновено се използва специфичният брой граници на честотната лента п, т.е. броят на прекъсванията на лента от 100 km, преминаваща в зона с един час на гръмотевична буря в една година, е 30:

За да намалите броя на ударите от мълния, можете да:

• намали възможността от припокриващи изолация светкавици, които обикновено се постига за електропроводи с метална поддържа суспензия въже мълния и осигуряване малка устойчивост импулс заземяване полюси и кабели,

• да се разшири припокриващата пътека с малък градиент на работното напрежение, което намалява коефициента h на прехода на пулсиращата дъга към електрическата дъга. Последният се реализира на въздушни електропроводи с дървени подпори.

Излагане на защита от мълнии

Ленти за предаване на въздух на стоманени (стоманобетонни) подпори без кабел за мълниезащита.

Когато жицата е повредена в мястото на удара, съкращава се съпротивление, равно на половината от съпротивлението на вълната на жилото на Z.