2.10. Допустимое число отключений в год

Исходя из условий надежности электроснабжения, допустимое число отключений воздушных линий в год прини­мают равным

,

где – допустимое число перерывов электроснабжения в год ( при отсутствии резервирования и при наличии резервирования), – коэффициент успешности АПВ, равный 0,8-0,9 для линий 110 кВ и выше на металлических и железобетонных опорах.

Следует заметить, что частое применение АПВ ослож­няет эксплуатацию выключателей (требуются внеочеред­ные ревизии), поэтому допускается в зави­симости от типа выключателей.

2.11. Попадание молнии в линию без тросов

Наибольшие перенапряжения на линиях без тросов возникают при прямом поражении линии молнией.

При прямом ударе молнии в провод ток молнии расте­кается по пораженному проводу в обе стороны, поэтому амплитуда волны перенапряжения на проводе определяет­ся как

где Z_np — волновое сопротивление провода, которое в сред­нем, с учетом импульсной короны, может быть принято равным 300 Ом.

На линии с металлическими опорами импульс перена­пряжения с амплитудой U воздействует на изоляцию про­вода на опоре. При токах молнии порядка 5—10 кА, т. е. в большинстве грозовых разрядов в линию, создаются пе­ренапряжения, достаточные для перекрытия гирлянды изоляторов.

На линиях с номинальным напряжением до 220 кВ на­ряду с металлическими и железобетонными используются деревянные опоры. Сооружение таких линий обходится де­шевле.

На линиях с деревянными опорами перекры­тие прежде всего происходит между проводами по пути гирлянда — траверса — гирлянда (рис.2.4).

Импульс на пораженном проводе индуктирует напряжение на соседнем проводе в соответствии с коэффициентом электромагнитной связи k. Между проводами возникает напряжение

,

где k — коэффициент связи между проводами с учетом им­пульсной короны, имеющий значения 0,25-0,4.

Рис.2.4. Удар молнии в провод линии на деревянных опорах

Вероятность перекрытия линейной изоляции рас­считывается по критическому значению тока молнии. Кри­тический ток молнии определяется из условий равенства воздействующего напряжения и импульсного разрядного напряжения изоляции по формулам:

для ВЛ на металлических и железобетонных опорах

,

Для ВЛ на деревянных опорах

.

При ударах молнии вблизи ВЛ на фазных проводах возникают индуктированные напряжения, которые имеют электрическую и магнитную составляющие

.

Отрицательный заряд канала лидера молнии вызывает появление на проводе положительного заряда (рис.2.5).

Рис.2.5. Схема появления индуктированного перенапряжения при ударе молнии вблизи ВЛ

При сравнительно медленном продвижении лидера потенциал провода остается равным нулю, поскольку электрическое поле заряда провода уравновешивает электрическое поле заряда лидера. В стадии главного разряда, когда канал лидера очень быстро нейтрализуется, заряды на проводе освобождаются и создают волны напряжения, распространяющиеся в обе стороны линии. Это и есть электрическая составляющая индуктированного напряжения, которая прямо пропорциональна средней высоте подвеса провода h_ср и обратно пропорциональна кратчайшему расстоянию до точки удара молнии b

,

где – коэффициент пропорциональности, уменьшающийся при возрастании скорости главного разряда и имеющий размерность сопротивления.

Изменение магнитного поля главного разряда наводит в контуре опора – провод – ближняя опора – земля ЭДС, вызывающую магнитную составляющую индуктированного напряжения. Максимальное значение напряжения также зависит от высоты провода и расстояния, как и для электрической составляющей

,

где – коэффициент, возрастающий с увеличением скорости главного разряда.

Тогда максимальное значение индуктированного напряжения равно

,

где .