Расчёт удельного числа отключений линии

Опыт показывает, что как ни совершенна тросовая защита воздушных линий, через неё наблюдается прорыв молнии. Кроме того, при прямом ударе молнии в середину тросового пролёта или в вершину опоры может произойти перекрытие изоляции, как самих гирлянд, так и воздушного промежутка между проводом и тросом. В результате указанных явлений линия, естественно, будет отключена защитой. Число таких отключений, приходящихся в год на 100 км линии и 30 грозовых часов, характеризуется удельным числом отключений, которое обычно бывает равным величине от 0,1 до 1,5.

Число отключений линии кроме качества самой линии зависит от интенсивности грозовой деятельности в данной местности. Среднее число поражений поверхности земли в 1, отнесённое к одному грозовому часу, близко к 0,06. Площадь, с которой линия собирает разряды, может быть представлена прямоугольником, одна сторона которого 100 км, а другая зависит от высоты тросов или проводов и принимается равной 10. Таким образом, при 30 часах грозы в год линия получает N ударов молнии:

(21).

где — средняя высота подвеса (троса).

Очевидно, что не каждое поражение грозовым разрядом вызовет переход импульса в дугу и отключение линии, что в свою очередь зависит от уровня средних напряжённостей электрических полей на рассматриваемом участке действием рабочего напряжения.

Вероятность (в процентах) возникновения токов молнии выше защитного уровня оценивается коэффициентом по кривым статической вероятности величины токов молнии. Таким образом, удельное число отключений может быть рассчитано по формуле:

(22).

где — коэффициент вероятности отключения.

При наличии тросов расчёт удельного числа отключений несколько усложняется и производится по формуле:

(23).

где — вероятность превышения токами молнии защитного уровня при ударе в середину пролёта троса;

— вероятность перехода импульсного перекрытия в дугу, вызывающую отключение, при ударе молнии в пролёт.

Определение расстояния между проводом и тросом

Разряд молнии произошёл в середину тросового пролёта. Волновое сопротивление троса с учётом импульсной короны принято 260 Ом. Коэффициент связи между проводом и тросом с учётом короны. Определить минимально допустимое расстояние между проводом и тросом, если ток молнии 90 кА, средняя допустимая напряжённость электрического поля между проводом и тросом кВ/м.

Таблица 3.1

Данные для расчета.

При ударе молнии в трос от места поражения по двум сторонам растекается волна с амплитудой напряжения, определяемой по формуле:

(24).

Ток, протекающий по тросу, индуктирует в проводах напряжение той же полярности, но меньшей по величине, в соответствии с коэффициентом связи:

(25).

Таким образом, разность напряжений между тросом и проводом:

(26).

Подставив в полученное выражение заданные величины, можно определить допустимое расстояние между проводом и тросом:

Согласно (27):