Труды КНЦ вып.1 (ЭНЕРГЕТИКА вып.1 1/2010(1))

Рис. 3. Влияние параметров ЗУ на уровни перенапряжений, возникающих на ЗО Рассмотрим общие положения развития волнового процесса между ОПН и ЗО на примере резистивной модели ЗУ (кривые 1, 5). Как видно из графиков, напряжение на ЗО может значительно превышать напряжение на ОПН. Действительно, при подходе к трансформатору волна напряжения отражается без перемены знака, приводя к удвоению напряжения на трансформаторе по сравнению с напряжением набегающей волны (при длительности фронта волны грозового перенапряжения порядка нескольких микросекунд трансформатор эквивалентен конденсатору). Согласно результатам, приведенным на рис.4, схема замещения ЗУ оказывает большое влияние на максимальные уровни перенапряжений, возникающих на ЗО и на ОПН. Использование в качестве ЗУ RLC схем замещения приводит к появлению выраженных максимумов при возникновении любых возмущений. Так, для резистивной модели при первом срабатывании ток через ОПН моментально увеличился, ограничив напряжение. Для RLC схемы из- за наличия индуктивности ток через ОПН не может измениться моментально (см. рис.5), вследствие чего возникает переходный процесс, определяющий более высокое максимальное значение перенапряжения. Как видим, максимальное напряжение на ОПН занижено на 10,3%, что является существенным. Для ЗО погрешности для первых максимумов будут еще больше из-за удвоения максимума, обусловленного переходным процессом и не описываемым в рамках резистивной модели (см. таблицу рис.4). При использовании резистора в качестве ЗУ максимальный уровень перенапряжения на ЗО занижен на 13,8% по сравнению с перенапряжением, возникающим при использовании полной схемы. В качестве компенсации активно-индуктивного характера ЗУ иногда предлагается просто увеличить величину активного сопротивления. Такой подход, как показывают расчеты, не дает должной качественной и количественной корреляции. При увеличении активного сопротивления заземлителя в десять раз (с 1,28 Ом до 12,8 Ом) разница в максимумах перенапряжений остается довольно существенной (см. кривые 2, 3 и 6, 7 рис.4). В тоже время, приближенный учет индуктивного характера заземлителя дает искаженные результаты. В данном случае результат завышен (кривые 4, 8 рис.4). 29