11 Дәріс Сыртқы асқын кернеулер

Дәріс мақсаты:

Дәріс мазмұны:

1. Атмосфералық құбылыстардың сипаттамалары және найзағай разрядының физикасы

2. Найзағайлы асқын кернеу импульсінің формасы

3. Найзағайдың тура соққысының асқын кернеулері

4. Индуктивті асқын кернеу

1. Электрмен жабдықтау жүйесінің барлық нысандарының ішінде көбінесе электр беру желілері найзағайдың тура соққыларына ұшырайды. Жауын-шашын маусымында әрбір 100 км ұзындыққа найзағайдың бірнеше ондаған тура соққылары байқалады.

Биік орналасқан нысанға түсетін найзағай разряды нысанның биік орналасқан жерінен, яғни тіректен, фазалық сымдардан дамитын қарсы көшбасшылардың пайда болуымен сүйемелденеді. Найзағай соққан жер күшті дамыған қары көшбасшымен анықталады, сондықтан желі үшін келесі жайттарды бөледі:

• сымнан тірекке немесе сым араларында жабындыға әкелетін сымды найзағай соғуы;

• тіректен сымға қарай жабындыға әкелетін тірек ұшын найзағай соғуы;

• тростан сымға немесе жерге қарай жабындыға әкелетін тросқа найзағай соғуы.

Желілер үшін аса қауіп соңы оқшаулама жабындысына әкелетін, содан соң асқын кернеуге ұласатын найзағайдың фазалық сымдарға тура соққысынан болады. Жабынды болған жерде желінің жұмыстық кернеуі есебінен (қысқа тұйықталуды ажырату қажеттілігімен) доға пайда болады. Импульстік жабындының доғаға өту ықтималдығы жұмыстық кернеу мен тірек материалына тәуелді болады. Ағаштан жасалған тіректерде доғаға өту ықтималдығы өте аз, темірбетонды және металдан жасалған тіректерде 3..35 кВ желілерінде 0,5-ті, ал 110..500 кВ ЭБЖ-і үшін 1-ге жақындайды.

Найзағайдың тірекке немесе тросқа түсу ықтималдығы тірек маңайында , мұндағы - тіректің биіктігі, - бойлық (пролет) ұзындығы; егер есептелген шама бірден үлкен болса, бірге тең деп алынады.

Жоғары кернеулі желілер үшін тірекке немесе тросқа кез-келген найзағай соққысы оқшауламаның жабылуына әкеле бермейді. Желінің найзағайға төтеп беру деңгейі ретінде желі оқшауламасының жабылуы бола қоймайтын найзағайдың ең үлкен есептік тогы алынады. Оқшауламаның жабылуына найзағай каналындағы токтың крутизнасы да әсер етеді. Найзағайдан қорғаныстың көрсеткіші ретінде бір жылғы желінің ажыратылуының орташа саны немесе кері шама –апатсыз жұмыс жылдарының орташа саны алынады.

Индуктивті асқын кернеу. Әуелік желілердің маңайындағы найзағай соққыларынан фазалық сымдарда электрлік және магниттік құраушылары бар индуктивті асқын кернеу пайда болады, .

Найзағай көшбасшысы каналының теріс заряды сымда оң зарядты тудырады (12.1-сурет). Көшбасшының баяу қозғалуында сым потенциалы нольге тең болады, өйткені сым зарядының электр өрісі көшбасшы зарядының электр өрісін теңестіреді. Көшбасшы зарядының тез нейтралдануы кезінде бас разряд стадиясында сымдағы зарядтар босанады да, желінің екі жағында кернеу толқындарын жасайды. Бұл индуктивті кернеудің электрлік құраушысы болады, ол сым ілінуінің орташа биіктігіне тура пропорционал және найзағай соғуының нүктесіне дейінгі ең қысқа қашықтыққа кері пропорционал болады, .

12.1-сурет. Индуктивті асқын кернеудің пайда болуының сұлбасы

Басты разрядта магнит өрісінің өзгеруі тірек – сым - жақын орналасқан тірек - жер контурында индуктивті кернеудің магниттік құраушысын тудыратын ЭҚК индукциялайды. Кернеудің максимал мәні электрлік құраушы үшін сияқты сымның биіктігі мен арақашықтыққа тәуелді болады, . Сондықтан, индуктивті кернеу болады, мұндағы