Safety in Technosphere Safety in Technosphere Безопасность в техносфере 1998-071X 11455 10.12737/19021 Промышленная безопасность Industrial safety Промышленная безопасность Voltages Induced in Overhead Ground-Wire Cable as Risk Factor. Part 1 Напряжения, наводимые на грозозащитном тросе воздушной линии электропередачи, как фактор риска. Часть 1 Токарский А. Ю. Tokarskiy A. Ю. tokar48@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Рубцова Нина Борисовна Rubtsova Nina Borisovna

доктор биологических наук;

doctor of sciences in biology;

 Рябченко В. Н. Ryabchenko V. Н.

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 АО “Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы” Москва Россия Research and Development Center of Federal Grid Company of Unified Energy System Moscow Russian Federation ГУ НИИ медицины труда РАМН Россия ГУ НИИ медицины труда РАМН Russian Federation АО “Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы” Москва Россия Research and Development Center of Federal Grid Company of Unified Energy System Moscow Russian Federation 25 02 2016 25 02 2016 5 1 28 40 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/11455/view

Для обеспечения безопасности персонала, проводящего работы под напряжением на воздушной линии (ВЛ) электропередачи, и сохранения целостности изоляции грозозащитных тросов (ГТ), на примере трехфазной ВЛ 750 кВ представлен алгоритм расчета напряжения и электродвижущих сил (ЭДС), наведенных в ГТ этой линии электрическим и магнитным полями (ЭП и МП), создаваемых напряжениями и токами фаз ВЛ. Даны алгоритмы расчета распределения напряжений относительно земли вдоль заземленных на одном конце участков ГТ. Показано, что напряжение, наведенное на ГТ ЭП ВЛ 750 кВ, намного меньше напряжения, наведенного МП этой линии. Для режимов однофазных коротких замыканий дан алгоритм выбора длины заземленного на одном конце участка ГТ по условию соблюдения предельно допустимого уровня напряжения на искровом промежутке, шунтирующем изолирующую подвеску ГТ.

To ensure the staff safety under hot-line overhead transmission line (OTL) maintenance, as well as overhead ground-wire cable (OGWC) insulation integrity maintaining, by the example of three-phase 750 kV OTL has been presented an algorithm for calculation of voltages and electromotive forces (EMF) induced in this line’s OGWC by electric and magnetic fields (EF and MF) generated by OTL phases’ voltages and currents. Algorithms for calculation of line-to-earth voltages distribution along grounded at one end OGWC’ intervals have been given. It has been shown that the voltage induced at OGWC by EF of 750 kV OTL is much less than the voltage induced by this OTL’s MF. For single-phase short circuits modes has been presented an algorithm for selection of grounded at one end OGWC’ interval length by condition of respecting of voltage’s maximum permissible level on a spark gap shunting OGWC’s insulator set.

 трехфазная воздушная линия электропередачи грозозащитные тросы симметричный режим однофазное короткое замыкание электрическое и магнитное поле распределение наведенного напряжения. three-phase overhead transmission line overhead ground-wire cables symmetric mode single-phased short circuit electric and magnetic field induced voltage distribution.

1. ВведениеНа грозозащитном тросе (ГТ) работающей воздушной линии (ВЛ) электропередачи наводятся напряжения, создаваемые электрическим полем (ЭП) находящихся под напряжением фаз ВЛ, и электродвижущие силы (ЭДС), индуцируемые магнитным полем (МП) токов, протекающих в этих фазах. Если ГТ не заземлен, то величина наведенного на нем напряжения может достигать нескольких десятков киловольт, что может привести к пробою его изоляции, а если он заземлен в двух или более местах, то под действием наведенных ЭДС в нем протекают токи, приводящие к дополнительным потерям активной мощности. Поэтому ГТ, выполняющие только свои защитные функции, разбиваются на участки, каждый из которых заземляется в одной точке. Величины наведенных на ГТ напряжений и ЭДС необходимо знать для обеспечения как безопасности персонала, проводящего на ВЛ работы под напряжением, так и для целостности подвесной изоляции этих тросов.

Костенко М.В., Перельман Л.С., Шкарин Ю.П. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. М.: Энергия, 1973. 272 с. Kostenko M.V., Perelman L.S., Shkarin Yu.P. Wave processes and electrical interference in a multi-wire high voltage lines. Moscow, Energia [Energy], 1973. 272 p. (in Russian) Цицикян Г.Н. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. СПб: Элмор, 2007. - 184 с. Tsitsikjan G.N. Electromagnetic compatibility in electric power industry. St. Petersburg, JELMOR Publ., 2007. 184 p. (in Russian) Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Учет проводимости земли при определении ЭДС, наведенных в параллельных воздушных линиях электропередачи// ЭЛЕКТРО. 2010. № 3.- С. 13-18. Misrikhanov M.Sh., Tokarskiy A.Yu. Accounting for the ground conductivity under voltage induced in the parallel overhead transmission lines determining. JeLEKTRO.2010, I. 3, pp.13-18. (in Russian) Мисриханов М.Ш., Токарский А.Ю. Определение ЭДС, наведенных в параллельных воздушных линиях электропередачи, с учетом проводимости земли // Новое в Российской электроэнергетике. 2010. № 7. - С. 29-40. Misrikhanov M.Sh. Tokarskiy A.Yu. Opredelenie JeDS, navedennyh v paral-lel’nyh vozdushnyh linijah jelektroperedachi, s uchetom provodimosti zemli. Novoe v Rossijskoj jelektrojenergetike [Determination of the EMF induced in parallel overhead power lines in ground conductivity. New in the Russian power industry], 2010, I. 7, «Jenergo-press» Publ., p. 29-40. РД 34.20.504-94. Типовая инструкция по эксплуатации воздушных линий электропередачи напряжением 35-800 кВ / РАО энергетики и электрификации «ЕЭС России», Департамент электрических сетей, 1996. - 126 с. RD 34.20.504-94. Tipovaja instrukcija po jekspluatacii vozdushnyh linij jelektroperedachi naprjazheniem 35-800 kV. RAO jenergetiki i jelektrifikacii «EJeS Rossii», Departament jelektricheskih setej [RD 34.20.504-94. Typical manual overhead power lines of 35-800 kV. RAO Energy and Electrification “UES of Russia”, the Department of Electrical Networks]. 1996. 126 p. Мисриханов М.Ш., Иостсон Ю.А., Рубцова Н.Б., Токарский А.Ю. Электромагнитные параметры воздушных линий электропередачи (ЭМП ВЛ)/ Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006613744, 27.10.2006 // Программы для ЭВМ, базы данных и топология интегральных микросхем. Официальный бюллетень федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и торговым знакам. № 1 (58). М.: ФГУ ФИПС, 2007. Misrikhanov M.Sh., Iostson Yu.A., Rubtsova N.B., Tokarskiy A.Yu. Jelektromagnitnye parametry vozdushnyh linij jelektroperedachi (JeMP VL). Svidetel’stvo ob oficial’noj registracii programmy dlja JeVM № 2006613744, 27.10.2006 [The electromagnetic parameters of overhead transmission lines (overhead lines EMF). Certificate of official registration of the computer number 2006613744, 27.10.2006]. Programmy dlja JeVM, bazy dannyh i topologija integral‘nyh mikroshem. Oficial’nyj bjulleten’ federal’noj sluzhby po intellektual’noj sobstvennosti, patentam i torgovym znakam [Computer programs, databases and topology of integrated circuits. Official Bulletin of the Federal Service for Intellectual Property, Patents and Trademark Office. № 1 (58)]. I. 1 (58). Moscow, FGU FIPS Publ., 2007. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники Т. 2. Л.: Энергия, 1967. 408 с. Nejman L.R., Demirchjan K.S. Teoreticheskie osnovy jelektrotehniki [Theoretical Foundations of Electrical Engineering]. V. 2. Lenigrad, Jenergija Publ., 1967, 408 p. Токарский А.Ю., Рубцова Н.Б. Распределение напряжения вдоль отключенной и заземленной линии, наведенного электрическим полем параллельной линии // Безопасность в техносфере. 2015. № 2(53). - С. 48-55. Tokarskiy A.Yu., Rubtsova N.B. Raspredelenie naprjazhenija vdol’ otkljuchennoj i zazemlennoj linii, navedennogo jelektricheskim polem parallel’noj linii [The voltage distribution along the line disconnected and earthed, the induced electric field parallel to the line]. Bezopasnost‘ v tehnosfere [Safety in Technosphere]. 2015, I. 2(53), pp. 48-55. Зеличенко А. С., Смирнов Б.И. Проектирование механической части воздушных линий сверхвысокого напряжения. М.: Энергоиздат, 1981. - 336 с. Zelichenko A.S., Smirnov B.I. Proektirovanie mehanicheskoj chasti vozdushnyh linij sverhvysokogo naprjazhenija [Designing a mechanical part of overhead lines EHV]. Moscow, Jenergoizdat Publ., 1981, 336 p.