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

Рассмотрим влияние ОПН для нормальной изоляции проводов при ударе в провод молнии с амплитудой, равной критическому току молнии, при котором происходит перекрытие изоляции: IMK = 14,85 кА ( р =0,506). Удар молнии происходит соответственно вблизи опор № 1 и № 2 . На рис.7 и рис.8 показаны кривые напряжений для схемы рис.6 - падающей грозовой волны, отраженной волны от ОПН (опора № “0”), а также результирующие волны напряжений воздействующие на изоляцию опор № “ 1” и № “2” незащищенных ОПН, при сопротивлении заземления опоры № 0 - Язо= 10 Ом (рис.7) и Язо= 100 Ом (рис.8). При ударе молнии вблизи опор № 1 и № 2, грозовая волна будет распространяться в две противоположные стороны. Воздействие грозовой волны на изоляцию опоры № 0 и ОПН, установленный на этой опоре, приведет к возникновению отраженной волны (кривая 3), равной разности падающей волны и напряжения на опоре № 0: uотр = UПад - U 0 . Отраженная волна достигнет первой опоры с максимальным временем задержки 1,76 мкс (кривая 4) и второй опоры - с временем 3,52 мкс. После прихода отраженной волны на изоляцию первой и второй опоры будет воздействовать напряжение, соответственно U 1 и U 2, равное сумме падающей и отраженной от опоры с ОПН волны. Кривая “01” соответствует волне, отраженной от опоры с ОПН, с временем задержки 0,88 мкс при ударе молнии в середину пролета “0- 1” (1 пролет), а кривая U !0 - результирующее напряжение, воздействующее на изоляцию опоры № 1. Таким образом, при наличии ОПН на ближайших опорах на изоляцию опор № 1 и № 2 будет воздействовать усеченная (срезанная) грозовая волна напряжения молнии, близкая к стандартной срезанной грозовой волне с фронтом 0,86 мкс. Время среза (резкого снижения напряжения на изоляции) зависит от удаленности опоры от опоры с ОПН. Снижение напряжения на изоляции происходит до значения преломленного напряжения на опоре № 0 U 0, то есть до напряжения на опоре № 0. При наличии дополнительного ОПН через опору, например, на опоре № 2, воздействующее напряжение на изоляцию первой опоры будет уменьшено только после времени среза (кривая Un, рис.7). Импульсная прочность изоляции на срезанном импульсе больше, чем U 50% - 50% разрядное напряжение полной грозовой волны, и будет определяться по ВСХ гирлянды при соответствующих предразрядных временах. Поэтому, чтобы произошло перекрытие изоляции при наличии ОПН на соседней опоре, должна воздействовать грозовая волна с большей амплитудой, а это может произойти, соответственно, при ударе молнии с большей амплитудой тока. Влияние ОПН на снижение перекрытий изоляции линии опоры в горной местности при ударе молнии в провод, будет определяться отношением вероятности критического тока молнии I Um, соответствующего напряжению перекрытия изоляции при предразрядном времени, к вероятности критического тока молнии I v50%, соответствующего 50%-му разрядному напряжению перекрытия изоляции k ОПН = P ( I ипп ) / P ( I U 50%) . Необходимо отметить, что для равнинной местности со среднестатистическим значением фронта импульса тока молнии - 4,5 мкс 71