ГОСТ Р 55630—2013
Импульс (
U
). сгенерированный током в точке удара определяется как (1)
U = Z0x 1/2,
(1)
где
U
— импульс напряжения (кВ);
Z,j
— импульсный импеданс (Ом);
/ — ток молнии (кА).
Для умеренного значения тока 20 кА и импеданса импульса 400 Ом предполагаемое напряжение
импульсного перенапряжения в точке удара молнии составляет 4000 кВ. Таким образом для линий средне го
напряжения (СН)1и для линий низкого напряжения (НН). искровой разряд будет возникать между всеми
проводниками линии и. в большинстве случаев, также по отношению к заземлителям. расположенным
вдоль линии. После искрового разряда эффективный импеданс уменьшается в зависимости от значения
сопротивлений заземлителей. Однакодля относительно низкого эффективного импеданса в 10 Ом напря
жение на линии составит порядка 200 кВ для тока молнии 20 кА. принятого в этом примере, что может
привести к возникновению искрового разряда.
Частота ударов молнии в линию зависит от локальной плотности грозовой активности и параметров
линии (особенно ее высоты) и возможных эффектов экранирования. Для линий, расположенных на откры
том пространстве, число ударов молнии в линию может быть определено как для полосы шириной в три
высоты линии (Н). Эффективная площадь (А) может бытьопределена:
А = б х
Н xL,
(2)
где
А — эффективная площадь;
Н—
высота;
L
— длина линии.
Число ударов молнии в год (
N)
определяется умножением А на локальную плотность ударов молнии
(Ng) следующим образом:
N =A x N g x J x 1(Г\
(3)
где
/V— число ударов молнии в год;
А — эффективная площадь (м2);
Nд
— локальная плотность ударов молнии на км2ежегодно.
Для линии высотой 5 м и
Ng
равной 1.
N
равняется 0,03 на км линии ежегодно, то есть, три удара на
100 км линии ежегодно.
5.2.2 Грозовые перенапряжения, индуцированные в линии
Из-за изменений электромагнитного поля, вызванных ударом молнии, индуцированные перенапряже
ния возникают влиниях всех видов, включая расположенные на значительном расстоянии от удара мол
нии. В первом приближении предполагаемые перенапряжения
U
(в киловольтах) между проводом линии и
землей (самое близкое к точке удара) могут быть оценены по формуле (4):
U = 30 х
(H/d) х I,
(4)
где
/ — ток молнии (кА);
Н—
высота проводов от земли (м);
d—
расстояниедо точки удара молнии (м).
Значение перенапряжения одинаково для всех проводников, так как расстояние между фазными
проводниками мало по сравнению с расстоянием до точки удара молнии.
Для линии высокого напряжения с высотой расположения проводов 10 м для тока молнии 30 кА
индуцированное напряжение будет порядка 100 кВ для удара молнии на расстоянии 100 м.
Для линии НН с высотой 5 м ток 100 кА индуцирует напряжение 1.8 кВ даже на расстоянии 10 км.
В данном стандарте трансформатор распределительной подстанции будет использоваться в качестве
границы между низковольтной системой — до 1 000 В — и системой основного напряжения. Последнее, незави
симо от его значения, будет упоминаться как «напряжение среднего уровня», не зависимо от практики
разделе ния между «напряжением среднего уровня» и «напряжением высокого уровня» системы.
10