5. Определение грозоупорности линии электропередачи

Перекрытие линейной изоляции на ВЛ сверхвысокого и ультравысокого напряжений может происходить под воздействием грозовых перенапряжений, формируемых на линии при попадании молнии в фазный провод или опору.

1. Прямой удар молнии в провод

Кол-во отключений ВЛ при прямых ударах молнии в линию:

, где

Удельное число ударов молнии на 100 км длины линии в течении 100 грозовых часов

– среднее число грозовых часов в году

– вероятность прорыва молнии на фазные провода зависит от угла защиты тросов и высоты подвеса троса на опоре и определяется по формуле:

, где

– угол тросовой защиты (град)

Для расчета вероятности перекрытия изоляции необходимо определить уровень грозоупорностилинии .Под ним поднимается ток молнии, при котором напряжение, созданное этим током в месте удара, равно уровню импульсной электрической прочности изоляции

– волновое сопротивление, коронирующего провода, определяется как

– высота верхнего провода

– средняя напряженность электрического поля на поверхности коронного чехля для отрицательной волны напряжения

- Импульсное разрядное напряжение гирлянды при отрицательной полярности импульса:

Где a = -510; b = 849; c =-41,9 [3, с. 15, табл. 4.1]

=2000 Ом – волновое сопротивление канала молнии

– вероятность перекрытия линейной изоляции, определяется по формуле:

– Вероятность перехода импульсной искры в силовую дугу

Кол-во отключений ВЛ при прямых ударах молнии в линию:

=94

2. Обратное перекрытие при попадании молнии в опору

Попадание молнии в тело опоры и протекание по ней тока молнии создает на опоре падение напряжения, а при значительном токе молнии – перенапряжение. При превышении этим перенапряжением импульсной электрической прочности изоляции происходит ее перекрытие и устанавливается силовая дуга. Величина напряжения на опоре и его форма зависят как от импульсного сопротивления заземления, так и от величины индуктивности опоры.

Опыт эксплуатации и расчеты показывают, что в большинстве случаев вероятность обратных перекрытий с тела опоры на фазный провод много меньше по сравнению с перекрытиями, обусловленными прорывами молнии через тросовую защиту. Поэтому расчет числа отключений при обратных перекрытиях выполняется по упрощенной методике

- вероятность попадания молнии в опору или в трос вблизи опоры:

– вероятность обратного перекрытия

Где pи q – коэффициенты, зависящие от конструкции опоры и принимаемые равными p=0,075 и q = 22,05 [1, c. 25]

- импульсная электрическая прочность гирлянды изоляторов при положительной полярности грозового импульса

Где a = -627, b = 830, c = -40,6 [3, с.15, табл. 4.1]

Кол-во отключений ВЛ при попадании молнии в опору или в трос в непосредственной близости от нее:

=94

3. Критерий грозоупорности

В качестве критерия грозоупорности линии принимается удельное (годовое) число отключений линий. Итоговое кол-во отключений, определяется, как:

, где

– число отключений, вызванных обратными перекрытиями с опоры на провод

– число отключений, вызванных прямыми ударами молнии в провод