4 Задача №2

При работе под проводами воздушной линии необходимо определить напряженность электрического поля на высоте h=2 м от земли на разных расстояниях от оси линии заданного напряжения в середине промежуточного пролета. Линия имеет горизонтальное расположение проводов с расстоянием между ними d, фазы расщепленные, состоящие из n проводов заданной марки с шагом расщепления a=40 см. Горизонтальные тросы изолированы от опор, т.е. влияние их на электрическое поле проводов не учитываем. Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Данные для задачи №2

Номер варианта	Марка провода	Напряжение ВЛ, кВ	Количество расщеплений в фазе, n
1	АСО-500	500	4
2	АСО-500	500	3
3	АСО-300	500	3
4	АСО-500	750	5
5	АСО-600	750	6
6	АС-240	220	1
7	АС-240	220	1
8	АС-95	110	1
9	АС-120	110	1
10	АСО-300	500	1

4.1 Методические указания

В различных точках пространства, вблизи электроустановок промышленной частоты, напряженность электрического поля имеет разные значения. Оно зависит от ряда факторов: номинального напряжения электроустановки; расстояния между точкой, в которой определяется напряженность электрического поля и токоведущими частями; высоты размещения над землей токоведущих частей и интересующей нас точки и т. д.

Напряженность может быть измерена с помощью специальных приборов, а в некоторых случаях вблизи воздушных линий электропередачи определяется расчетом.

Предварительно определяется емкость фазы относительно земли

(4.1)

где -радиус провода, мм;

-расстояние между осями соседних проводов линии, м;

-средняя высота подвеса проводов над поверхностью земли, м:

(4.2)

где - высота крепления провода на опоре, м;

-стрела провеса провода;

-габарит линии, м.

Теперь по уравнению находится напряженность поля в интересующих точках.

При этом, поскольку напряженность поля требуется определить в середине пролета, высоту H принимают равной габариту линии, т. е. 8,65 м.

А, В, С-фазы (провода) линии; А^/, В^/, С^/-зеркальное изображение фаз;

m_А, m_В, m_{К -} кратчайшие расстояния от точки Р до фазы линий, n_А, n_В, n_С- кратчайшие расстояния от точки Р до зеркальных изображений фаз.

Рисунок 4

Вначале определяется напряженность Е в точке Т, находящейся под средней фазой на высоте 2 м от земли (см. рисунок 5).

Рисунок 5 - Определение напряженности в точке Т

Для этой точки х=0 (см. рисунок 4), а отрезки m и n равны:

(4.3)

Коэффициенты для этой точки Т будут:

(4.4)

Подставив численные значения величин, входящих в выражение, получим значение напряженности электрического поля в точке Т:

Аналогичным путем определяется напряженность поля в других точках (при разных значениях х). Результаты расчета изображаются в виде кривой на рисунке 6 на линии 500 кВ.

Рисунок 6 - Напряженность электрического поля, полученная расчетным путем на ВЛ-500 кВ.