Индуктированные перенапряжения

Индуктированные перенапряжения на проводах линии электро­передачи возникают как при ударе молнии в землю вблизи линии, так и при прямом ударе молнии в трос или опору линии. Непосред­ственной причиной появления таких перенапряжений является раз­рушение электростатического поля лидерного канала молнии обрат­ным разрядом от заземленного объекта по направлению к облаку.

 


При спуске отрицательного лидера на проводе индуктируется положительный заряд. Чем ближе участок провода к лидерному каналу, тем больше плотность такого заряда. Электрическое поле этого заряда связано с зарядами лидера. На этой стадии волновой ток в линии пренебрежимо мал, следовательно, и потенциал прово­да, определяемый по закону Ома, тоже будет равен нулю: u = i z = 0 (рис. 1.13). С момента начала обратного разряда от земли к облаку освобождаются связанные до этого момента индуктированные за­ряды на проводе и в обе стороны от места удара молнии

 

 

вдоль про­вода начинают двигаться электромагнитные волны. Фронт этих волн близок к отвесному, а длительность достигает десятков мик­росекунд.

При индуктированных перенапряжениях напряжение, приходя­щееся на межфазную изоляцию, будет в основном определяться расстоянием между высотами подвеса проводов в фазах. Как пра­вило, этого напряжения недостаточно, чтобы перекрыть изоляцию.

Индуктированные перенапряжения зависят от скорости нарас­тания тока воздействующей волны, а в контурах электротехниче­ского оборудования, антеннах и электрических схемах их значение может быть очень большим. На проводах воздушных линий амп­литуда индуктированных перенапряжений в редких случаях может достигать величины 500—600 кВ и будет зависеть от величины тока молнии, средней высоты подвеса провода, расстояния от линии до места прямого удара. Наличие заземленных тросов снижает индук­тированные перенапряжения, так как тросы частично экранируют провода, вследствие чего на проводах индуктируется меньший за­ряд. С применением защитных тросов амплитуда индуктирован­ных перенапряжений снизится тем больше, чем ближе будет распо­лагаться трос к проводам линии, но в этом случае уменьшается их защитное действие от прямых ударов молнии.