Главная | Обратная связь

Перенапряжения прямого удара молнии

 

Из всех объектов системы электроснабжения наиболее подвержены

прямым ударам молнии линии электропередачи – в том числе и контактная

сеть железной дороги. За грозовой сезон наблюдается несколько десятков

прямых ударов молнии на каждые 100 км длины.

Разряд молнии в возвышенный объект сопровождается образованием

встречных лидеров, развивающихся с возвышенных мест объекта – в слу-

чае линии с опоры, с грозозащитного троса и с фазных проводов. Место

удара молнии определяется наиболее развившимся встречным лидером,

поэтому для линии электропередачи различают следующие случаипора-

жения:

• удар молнии в провод с последующим перекрытием с провода на

опору или между проводами;

• удар молнии в вершину опоры с последующим перекрытием с опоры

на провод;

• удар молнии в пролет троса с последующим перекрытием с троса на

провод или на землю.

Главную опасность для линии представляет прямой удар молнии в

фазные провода с последующим перекрытием изоляции от возникающих

при этом перенапряжений. По месту перекрытия возникает дуга за счет ра-

бочего напряжения линии с необходимостью отключения короткого замы-

кания. Вероятность перехода импульсного перекрытия в дугу зависит от

величины рабочего напряжения и материала опор. В случае деревянных

опор вероятность перехода в дугу мала; для линий на железобетонных и

металлических опорах эта вероятность порядка 0,5 для сетей 3..35 кВ, а

для ЛЭП 110..500 кВ близка к единице.

Вероятностьпопаданиямолниивопоруиливтрос вблизи опоры

4h

может быть приближенно оценена по соотношению P

=

о

, где hо – вы-

оп_lпр

сота опоры, lпр – длина пролета; если вычисленное значение больше еди-

ницы, то его принимают равным единице.

Для контактной сети с ее малыми расстояниями между опорами это

означает, что большая часть прямых ударов будет приходиться на опоры

контактной сети. На заземлении опоры (на рельсе) при этом возникает на-

пряжение, определяемое падением напряжения на индуктивности сниже-

di

ния и на активном сопротивлении заземления

u = iм^R+ L м . Небольшое

dt

напряжение перекрытия контактной сети (порядка 300 кВ для контактной

 

 

 

сети переменного тока) приводит к перекрытию изоляции практически при

каждом прямом ударе молнии. Около половины перекрытий переходят в

дуговой разряд с отключением фидера контактной сети.

Для линий более высокого напряжения не каждый прямой удар мол-

нии в опору или в грозозащитный трос приводит к перекрытию изоляции.

Под уровнемгрозоупорности линии понимают наибольший расчетный

ток молнии, при котором еще не перекрывается изоляция линии. На воз-

можность перекрытия изоляции влияет и крутизна тока в канале молнии. В

качестве показателянадежностигрозозащиты используют среднее чис-

ло отключений линии в год или обратную величину – среднее число лет

безаварийной работы.