Перенапряжения, вызванные косвенными молниеносными ударами
Очень высокие напряжения //
Прямой ход определяется как удар молнии, когда он попадает на экранирующий провод, башню или фазовый проводник. Строка изолятора напряжена очень высокими напряжениями, вызванными прямым ударом. Строну изолятора можно также подвергнуть напряжению при высоких переходных напряжениях, когда удар молнии ударяет по близлежащей земле.
Косвенный ход показан на рисунке 1 ниже.
Рисунок 1 - Иллюстрация прямых и косвенных ударов молнии
Компоненты напряжения
Напряжение, индуцированное на линии непрямым ударом молнии, имеет четыре компонента:
1. Заряженное облако над линией индуцирует связанные заряды на линии, а сама линия удерживается электростатически при потенциале земли нейтралами подключенных трансформаторов и утечкой по изоляторам. Когда облако частично или полностью разряжается, эти связанные заряды высвобождаются и перемещаются в обоих направлениях по линии, что приводит к появлению движущегося напряжения и тока.
2. Сборы, сниженные ступенчатым лидером, дополнительно вызывают сбои на линии. Когда ступенчатый лидер нейтрализуется обратным ходом, связанные заряды на линии высвобождаются и, таким образом, создают бегущие волны, подобные тем, которые вызваны разрядом облаков.
3. Остаточные заряды в верхней части обратного хода индуцируют электростатическое поле вблизи линии и, следовательно, индуцированное напряжение на нем.
4. Скорость изменения тока в обратном такте создает на линии магнитоиндуцированное напряжение. Если молния имеет последующие штрихи, то последующие компоненты индуцированного напряжения будут подобны одному или другому из четырех компонентов, рассмотренных выше.
Величины напряжений, вызванных высвобождением зарядов, связанных либо облаком, либо ступенчатым лидером, малы по сравнению с напряжениями, вызванными обратным ходом. Поэтому в следующем анализе рассматриваются только электростатические и магнитные компоненты, индуцированные обратным ходом. Начальные вычисления выполняются с предположением, что распределение заряда вдоль хода лидера равномерное и что ток обратного хода является прямоугольным.
Однако результат с прямоугольной токовой волной можно преобразовать к току любой другой формы волны интегралом свертки (теорема Дюамеля).
Рисунок 2 - Обратный ход с колонкой остаточного заряда
Предполагалось также, что ход вертикальный, а воздушная линия - без потерь, а земля - отлично.
Вертикальный канал обратного хода показан на рисунке 2, где верхняя часть состоит из столбца остаточного заряда, который нейтрализуется быстрым восходящим движением тока обратного хода в нижней части канала.
Рисунок 3 - Система координат линейного проводника и ход молнии
На рисунке 3 показана прямоугольная система координат, где источником системы является точка, где молния ударяет по поверхности земли.
Линейный проводник расположен на расстоянии в метрах от начала координат, имея среднюю высоту hp метров над землей и проходящую вдоль оси х. Происхождение времени (t ¼ 0) считается моментом, когда обратный ход начинается с уровня земли.
Ресурс // Притиндра Чоудхури - Технологический университет Теннесси