Труды КНЦ вып.9 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 3/2018(9))

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.16.3.24-29 УДК 621.311 В. В. Ивонин ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВ В ГРУНТАХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ С КРУТЫМИ ФРОНТАМИ Аннотация В статье рассматривается процесс обратного перекрытия изоляции воздушной линии электропередачи при разряде молнии, в результате чего на линии может возникать волна с фронтами менее одной микросекунды. Исследовались импульсные характеристики моделей заземлителей при таком воздействии. Показано, что при крутых фронтах на заземлителе возникает емкостной выброс тока. Также показано, что искровые процессы в грунтах успевают начать развиваться в течение первой микросекунды времени. Ключевые слова: искрообразования в грунте, ионизация грунта, заземление, обратное перекрытие изоляции. V. V. Ivonin INVESTIGATION OF NONLINEAR PROCESSES IN SOILS UNDER FAST RISE TIME PULSE VOLTAGE Abstract The article deals with the process of reverse overlapping of the insulation of an overhead transmission line during a lightning strike. As a result, a wave with fronts less than one microsecond can appear on the line. Pulse characteristics of the grounding electrode models were investigated under such influence. At fast rise time pulse there is a current surge on the grounding associated with the capacitance of the electrode. It’s shown that sparks formation in soil to begin to develop during the first microsecond of time. Keywords: sparking in soil, soil ionization, grounding, reverse overlapping o f the insulation. Введение При прямом ударе молнии в воздушную линию электропередачи (ВЛ) необходимо рассматривать данное событие в зависимости от места попадания молнии: разряд непосредственно в провод или удар в опору с последующим (обратным) перекрытием линейной изоляции. В последнем случае на проводе может возникнуть волна напряжения с очень крутым фронтом. В 2010 году в Кольском научном центре РАН проводились исследования распространения и деформации волн напряжения, приходящих на ошиновку и оборудование подстанций классов напряжения 110-150 кВ по воздушным линиям [1]. Как показали результаты экспериментов на реальной подстанции, при приходе на подстанцию набегающей волны на вводах трансформаторов возникают перенапряжения, значительно превышающие остающееся напряжение на ОПН, превосходящие нормированные испытательные напряжения изоляции силовых трансформаторов при полном грозовом импульсе 1,2/50 мкс. Во всех опытах было показано, что напряжение на вводе трансформаторов по сравнению с остающимся напряжением на ОПН больше в 2,3 раза, в зависимости от фронта волны, набегающей по ошиновке на ОПН и трансформатор (рис. 1). 24