Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Научно-технические проблемы разработки и внедрения воздушных линий 6(10) кв с изолированными проводами 8
1.1. Общая характеристика В Л 6(10) кВ 8
1.2. Применение изолированных проводов в ВЛ 6(10) кВ 10
1.3. Физико-химические свойства и параметры изолированных проводов ВЛИ 6(10) кВ 13
1.4. Грозопоражаемость ВЛ 6(10) кВ с изолированными и неизолированными проводами 24
1.5. Цель и задачи диссертационной работы 32
ГЛАВА 2. Параметры и характеристики надежности ВЛ с изолированными проводами 34
2.1. Факторы, влияющие на надежность ВЛИ и задачи испытаний изолированных проводов 34
2.2. Электрические испытания 38
2.3. Механические испытания 48
2.4. Сравнительный анализ показателей надежности В Л с изолированными и неизолированными проводами 57
2.5. Выводы к главе 2 61
ГЛАВА 3. Выбор сечения изолированных проводов и параметров устройств защиты воздушных линий 64
3.1. Выбор сечения изолированных проводов ВЛИ 6(10) кВ по условиям нагрева 64
3.2. Оценка термической стойкости изолированных проводов ВЛИ 6(10) кВ без учета двигательной нагрузки 69
3.3. Оценка термической стойкости изолированных проводов ВЛИ 6(10) кВ с учетом двигательной нагрузки 78
3.4. Выбор параметров цифровых устройств защиты ВЛИ 6(10) кВ 87
3.5. Выводы к главе 3 92
ГЛАВА 4. Грозозащита воздушных линий 6(10) кв с изолированными проводами 94
4.1. Грозозащита ВЛИ 6(10) кВ с использованием импульсных грозовых разрядников 94
4.2. Изолятор с характеристиками длинно-искрового грозового разрядника 109
4.3. Оценка перемещения спиралевидного канала разряда под действием электромагнитных сил 112
4.4. Выводы к главе 4 120
ГЛАВА 5. Проектирование и конструкции ВЛИ 6(10) кВ 123
5.1. Особенности проектирования ВЛИ 6(10) кВ 123
5.2. Механический расчет ВЛИ 6(10) кВ 125
5.3. Конструкции элементов ВЛИ 6(10) кВ 132
5.4. Экономическая эффективность строительства и эксплуатации ВЛИ 6(10) кВ 144
5.5. Выводы к главе 5 147
Заключение 149
Список использованной литературы 155
Приложения 164
- Применение изолированных проводов в ВЛ 6(10) кВ
- Факторы, влияющие на надежность ВЛИ и задачи испытаний изолированных проводов
- Выбор сечения изолированных проводов ВЛИ 6(10) кВ по условиям нагрева
- Грозозащита ВЛИ 6(10) кВ с использованием импульсных грозовых разрядников
Введение к работе
Воздушные линии (ВЛ) напряжением 6(10) кВ, являются одним из основных элементов систем электроснабжения промышленных предприятий и объектов коммунального хозяйства. ВЛ 6(10) кВ представляют собой сложный электротехнический комплекс, состоящий из проводов, изоляторов, траверс, опор, заземляющих устройств и разрядников, устройств защиты от аварийных режимов, в т.ч. от перегрузок и атмосферных перенапряжений.
Общая протяженность, находящихся в эксплуатации в Российской Федерации ВЛ 6(10) кВ превышает 1200 тыс.км. По состоянию на 01.01.97. в эксплуатации находилось 698 тыс. км. ВЛ 6+20 кВ, требующих замены или реконструкции, в т.ч. в АО "Ленэнерго" 450 км.
Надежность электроснабжения предприятий в значительной мере определяется надежностью ВЛ 6(10) кВ. Ежегодно аварийно отключается 10% всех ВЛ 6(10) кВ, находящихся в эксплуатации. Анализ аварий ВЛ 6(10) кВ показывает, что их основными причинами являются экстремальные климатические воздействия, неудовлетворительное строительство и эксплуатация элементов ВЛ (в т.ч. передвижных опор и грозовых разрядников), несоответствие длины пролетов и параметров опор [53, 69]. Наиболее распространенными видами повреждений ВЛ 6(10) кВ являются междуфазные к.з., обрывы проводов, однофазные замыкания на землю. Частые повреждения ВЛ 6(10) кВ происходят из-за обрывов проводов, сближения и схлестывания проводов, ветровых и гололедных нагрузок, наезда техники и т.д. Среднее время восстановления одного отказа ВЛ 6(10) кВ составляет более 3-х часов, затраты на восстановление в среднем превышают 1 млн.руб., а ущерб, включая недо-отпуск электрической энергии, может достигать 2 млн.руб. Поэтому особую актуальность приобретает необходимость повышения надежности ВЛ 6(10) кВ путем снижения количества междуфазных к.з., замыканий на землю, по-
вышением механической прочности проводов и опор. Сооружение ВЛ 6(10) кВ с неизолированными проводами требует отчуждения значительных площадей и значительных затрат, связанных с вырубкой и последующей периодической чисткой просек в лесной зоне.
Анализ научно-технических достижений в области передачи и распределения электрической энергии показывает, что одним из весьма эффективных способов повышения надежности и электробезопасности В Л 6(10) кВ является строительство воздушных линий с изолированными проводами (ВЛИ).
К основным эксплуатационным преимуществам ВЛИ можно отнести:
снижение механической повреждаемости из-за климатических воздействий (налипания снега, отложения гололеда, давления ветра);
возможность уменьшения габаритов в местах пересечений и сближений с другими линиями, при прокладке в лесной зоне;
сохранение питания потребителей при поломке (падении) опоры или частичного падения проводов на землю;
повышение электробезопасности за счет исключения однофазных замыканий на землю;
снижение материалоемкости конструктивных элементов ВЛ;
уменьшение земельных отводов в густонаселенных городских, пригородных и сельских районах;
возможность прокладки ВЛ в парках, заповедниках и лесах 1-ой группы;
приведение распределительных сетей городов и поселков в соответствие с эстетическими требованиями мировой практики.
Все эти качества ВЛИ были подтверждены в процессе их многолетней эксплуатации в различных, в том числе очень жестких, климатических условиях. Конструктивное исполнение ВЛИ, выбор сечений, способов монтажа и прокладки проводов в разных странах различаются в зависимости от ютасса номинального напряжения, местных условий и требований потребителя.
Вопросы разработки ВЛ 6(10) кВ с изолированными проводами являются предметом успешно выполняемых исследований Абрамовичем Б.Н., Ва-лявским Ю.П., Коганом Ф.Л., Лакерником P.M., Подпоркиным Г.В., Смоло-виком СВ., Тихореев Н.Н., Шарле Д.Л., Шийко А.П., H.Lehtinen, I.Lehtinen, A.Hinkkuri. и др. Работы ведутся в АО "РОСЭП", АО "Фирма ОРГРЭС", АО "НИПТ", НПО "Стример", АО "Западсельэнергопроект", СПбГТУ, зарубежных фирмах Nokia Cables, Cableries de Lens и др.
Однако, к настоящему времени не решен комплекс вопросов, связанных с методическим обеспечением проектных работ, в т.ч. отсутствуют рекомендации по выбору типов изолированных проводов и параметров воздушных линий с учетом климатических особенностей регионов, методики выбора сечения и средств защиты изолированных проводов по условию термической стойкости к токам к.з. и эффективные средства грозозащиты ВЛИ. Поэтому, целью настоящей работы являлось создание теоретической и методической базы проектирования воздушных линий повышенной надежности напряжением 6(10) кВ с изолированными проводами, обеспечивающими снижение количества и продолжительности перерывов электроснабжения, вызванных междуфазными к.з., обрывами проводов и однофазными к.з. на землю, а также снижение материалоемкости и эксплуатационных затрат за счет уменьшения междуфазного расстояния, ширины просек и землеоотводов. Для практической реализации поставленной цели были решены следующие задачи:
Проведены электрические и механические испытания изолированных проводов отечественного и зарубежного производства, установлена степень соответствия их основных параметров стандартам РФ и разработаны рекомендации по выбору наиболее подходящего типа проводов для условий Северо-Запада России.
Разработана система выбора изолированных проводов воздушных линий по допустимому длительному току и термической стойкости к току к.з. с
учетом действия АПВ и подпитки точки к.з. от электродвигателей напряжением свыше 1 кВ.
Разработана методика выбора параметров цифровых устройств защиты воздушных линий с изолированными проводами, в том числе по условиям несрабатывания защиты после отключения к.з. на предыдущем участке и согласования чувствительности защит последующего и предыдущего участков.
Разработан новый эффективный метод защиты ВЛИ от грозовых перенапряжений и экономичные технические средства для реализации его, предотвращающие переход искрового перекрытия в силовую дугу путем удлинения пути импульсного грозового перекрытия.
Разработаны специальные длинно-искровые грозозащитные разрядники (ДИГР), исключающие переход искрового разряда в силовую дугу при амплитудных значениях перенапряжений вплоть до 400 кВ и позволяющие снизить практически до нуля вероятность возникновения силовой дуги при грозовых перекрытиях изоляции.
Установлены величины максимальных пролетов ВЛИ 6(10) кВ исходя из условий минимума максимальных значений габаритного и ветрового пролетов и прочности используемых опор.
Показано, что применение изолированных проводов приведет к уменьшению частоты отказов ВЛ 6(10) кВ в среднем в 2,4 раза. Применение изолированных проводов при строительстве и реконструкции В Л 6(10) кВ позволяет снизить ущерб от одного перерыва электроснабжения и необходимости проведения восстановительных работ в среднем на 2 млн.руб. в ценах 1997 г.
Применение изолированных проводов в ВЛ 6(10) кВ
Анализ зарубежного опыта [6, 7, 20, 87, 93, 97, 104] показывает, что одним из весьма эффективных способов повышения надежности и электробезопасности ВЛ 6(10) кВ является строительство воздушных линий с изолированными проводами (ВЛИ). При использовании термина "изолированные провода" (ИП) в дальнейшем следует иметь в виду, что в зависимости от номинального напряжения ВЛ провода разделяются на два основных вида. Для сетей напряжением 0,4-=-20 кВ каждая фаза представляет собой токоведущую жилу, покрытую полимерной изоляцией. Для сетей напряжением 35 кВ и выше каждая фаза выполняется по аналогии с однофазным кабелем с пластмассовой изоляцией (рис.1.1).
В Л 6(10) кВ выполняются с разнесенными пофазно проводами, экраны и заземления не предусматриваются. Изоляция в нормальном режиме не находится под напряжением. Она выполняет защитные функции, существенно повышая надежность эксплуатации линии, исключает коррозию провода и тем самым увеличивает механическую прочность провода, позволяет существенно уменьшить междуфазное расстояние, осуществляет защиту от птиц и падения веток. В зависимости от класса напряжения используются различные изоляторы и выбирается высота опор. Толщина изоляции находится в пределах 1,7-7-2,5 мм. Впервые строительство воздушных линий с изолированными проводами (ВЛИ) было осуществлено в Европе более 30 лет назад. В настоящее время такие линии характерны для Финляндии, Франции и Швеции. Подобные ли 12 ний получают все более широкое распространение в других странах Европы и Америки, в Австралии и Японии. К основным эксплуатационным преимуществам ВЛИ можно отнести: снижение механической повреждаемости из-за климатических воздействий (налипания снега, отложения гололеда, давления ветра); возможность уменьшения габаритов в местах пересечений и сближений с другими линиями, при прокладке в лесной зоне; сохранение питания потребителей при поломке (падении) опоры или частичного падения проводов на землю; повышение электробезопасности за счет исключения однофазных замыканий на землю; снижение материалоемкости конструктивных элементов; уменьшение земельных отводов в густонаселенных городских, пригородных и сельских районах; возможность прокладки в парках, заповедниках и лесах 1-ой группы; приведение распределительных сетей городов и поселков в соответствие с эстетическими требованиями мировой практики. Все эти качества ВЛИ были подтверждены в процессе их многолетней эксплуатации в различных, в том числе очень жестких, климатических условиях. Конструктивное исполнение ВЛИ, выбор сечений, способов монтажа и прокладки проводов в разных странах различаются в зависимости от класса номинального напряжения, местных условий и требований потребителя. В соответствии с "Нормативно-технической документацией на проектирование, сооружение и эксплуатацию опытно-промышленных ВЛИ 6-г20 кВ с проводами SAX", Москва, АО "РОСЭП", 1996, расстояние между изолированными проводами на опоре и в пролете должно быть не менее 400 мм, при любом расположении проводов на опоре и района климатических условий. На двухцепных опорах ВЛИ 6+20 кВ расстояние между ближайшими проводами различных цепей должно быть не менее 0,6 м. Провода ВЛИ 6+20 кВ могут быть подвешены на общих опорах с неизолированными проводами В Л выше 1 кВ. Допускается подвеска изолированных проводов 6+20 кВ на общих опорах с проводами до 1 кВ при соблюдении следующих условий [10]: ВЛ до 1 кВ должны быть выполнены по расчетным условиям для ВЛ 6+20 кВ; ВЛ до 1 кВ рекомендуется сооружать с применением скрученных в жгут изолированных проводов (СИП); Изолированные провода 6+20 кВ должны располагаться выше проводов ВЛ до 1 кВ; расстояние по вертикали между ближайшими ИП 6+20 кВ и СИП до 1кВ на опоре, а также в пролете при температуре окружающего воздуха +15С без ветра должно быть не менее 0,3 м; расстояние по вертикали между ближайшими ИП 6+20 кВ и неизолированными проводами до 1кВ на опоре, а также в пролете при температуре окружающего воздуха +15С без ветра должно быть не менее 1,5 м; крепление проводов 6+20 кВ должно быть анкерным. В сетях 6+20 кВ с изолированной нейтралью, в которых ВЛИ 6+20 кВ имеют участки совместной подвески с ВЛ более высокого напряжения, электромагнитное и электростатическое влияние последних не должно вызывать смещение нейтрали более, чем на 15% фазного напряжения при нормальном режиме сети.
Факторы, влияющие на надежность ВЛИ и задачи испытаний изолированных проводов
В настоящее время для внедрения в ВЛ 6(10) кВ рядом отечественных и зарубежных фирм предлагается достаточно широкая номенклатура изолированных и неизолированных проводов, параметры которых указываются в соответствии с национальными стандартами производителей. Различия конструкции проводов, приводимых параметров и методов их определения затрудняет их сопоставительный анализ и выбор в соответствии с требованиями стандартов РФ с учетом условий промышленных, горных и муниципальных предприятий Северо-Запада.
Поэтому возникла необходимость провести электрические и механические испытания изолированных проводов отечественного и зарубежного производства, установить степень соответствия их основных параметров стандартам РФ и рекомендовать наиболее подходящий тип проводов для условий Северо-Запада России.
Для испытаний использовались близкие по сечению изолированные и неизолированные провода, используемые в электрических сетях АО "Ленэнерго". Для определения влияния воздействующих факторов указанных в табл.2.1 на основе рекомендаций МЭК 68-1 и ГОСТ 20.57.406-81 "Технические условия на изолированные провода" [2, 47] разработаны соответствующие методики испытаний. Основные положения методик изложены вп.2.2 и 2.3. Сравнительные электрические и механические испытания проводились на следующих образцах: отечественные алюминиевые марки А 70; отечественные сталеалюминиевые марки АС 70; скрученные провода "Торсада" 3x70+70, предназначенные для ВЛ 0,4 кВ, включающие фазные провода и трос; изолированные провода фирмы Cableries de Lens сечением жилы 54, 6 мм2, предназначенные для В Л 6 кВ; изолированные провода типа "SAX-70", предназначенные для ВЛ 10 кВ. У всех типов ИП в качестве изоляции применялся пигментированный сажей светостабилизированный химически сшитый полиэтилен.
Провода "Торсада" 0,4 кВ были приняты к испытаниям по следующим соображениям: параметры их фазных проводов по материалу, толщине и наружному диаметру изоляции близки к изолированным проводам, предназначенным для напряжений 6 и 10 кВ. Поэтому была поставлена задача определить их электрические и механические характеристики, выявить запас прочности и сравнить полученные результаты по всем проводам.
Высоковольтные испытания изолированных проводов проводились с целью определения их электрической прочности в наиболее опасных, возможных в процессе эксплуатации ВЛ. К таким факторам, в первую очередь, относятся условия, имитирующие падение дерева на линию и схлестывание проводов при штормовом ветре. Второй задачей являлось определение возможного класса напряжения каждого типа провода при испытаниях, аналогичных испытаниям кабелей с пластмассовой изоляцией [1].
Проверка и сравнение основных механических характеристик изолированных проводов производства иностранных фирм-изготовителей проводились с целью использования полученных результатов при выборе и проектировании ВЛ с изолированными проводами напряжением до 10 кВ и возможно выше.
Электрические испытания изолированных проводов проводились на лабораторном стенде высоковольтной установки 200 кВ. Принципиальная схема установки представлена на рис.2.1.
Во всех испытаниях источником напряжения служил высоковольтный трансформатор типа РЕОУ 100/200 кВ. Измерение величины испытательного напряжения осуществлялось с помощью емкостного делителя и вольтметра типа MUT 9-2. Высоковольтным плечом делителя служил конденсатор СР типа MSF 135/200, низковольтным - блок Н90, к выводу которого был подключен вольтметр.
Опыты по определению пробивной электрической прочности исходных образцов проводились с использованием электродов Роговского, выполненных из листовой меди. Цилиндрическая часть электродов имела длину 115 мм, диаметр раструбов 90 мм. Электроды плотно надевались на провод и заливались парафином.
Для испытаний, имитирующих воздействие упавшего дерева, к образцу в средней его части через колесо с диаметром желоба 180 мм подвешивался сосредоточенный груз - чугунные слитки массой 250 кг. Концы нагруженного провода закреплялись специальными зажимами к фланцам опорных изоляторов, расстояние между которыми фиксировалось бакелитовыми трубками и составляло 1500 мм. Поверх зажимов надевались алюминиевые экраны. Использование экранов и специальных концевых разделок обеспечило проведение большого числа испытаний без перекрытия провода.
Для определения пробивной прочности изоляции и имитации междуфазного перекрытия проводов применялся метод с погружением концов провода в сосуд с маслом. Для этого использовалась фарфоровая высоковольтная покрышка с внутренним диаметром 600 мм, заполненная трансформаторным маслом. Жила провода опускалась в масло и заземлялась. К поверхности изоляции между концевыми разделками подавалось высокое напряжение.
Для испытаний, имитирующих междуфазное перекрытие, использовались два образца переплетенные между собой по крайней мере в двух местах. Образцы концами погружались в масло, жила одного заземлялась, а второго -подключалась к фланцу покрышки, на который подавалось напряжение.
Первая серия испытаний для отработки режимов, конструкции электродов, выбора минимальной длины рабочего участка проводилась на проводах марки "Торсада" 0,4 кВ. Средние параметры фазных проводов: диаметр жилы 10 мм, толщина изоляции 1,77 мм.
Выбор сечения изолированных проводов ВЛИ 6(10) кВ по условиям нагрева
В системе Ленэнерго в настоящее время разрабатывается перспективная комплексная система повышения надежности и бесперебойности электроснабжения потребителей, как составной части программы увеличения прибыли АО "Ленэнерго" (и соответственно снижения убытков за счет уменьшения упущенной прибыли потребителей за перерыв в энергоснабжении). В частности, при реконструкции В Л 10 кВ предполагается переход на изолированные провода с устройством грозозащиты ВЛИ.
Т.к. в Ленэнерго основная часть (почти все опоры) ВЛ 6(10) кВ железобетонные и металлические, то принято решение о применении принципиально нового подхода к грозозащите ВЛИ, основанного на использовании длин-нойскровых грозозащитных разрядников (ДИГР) простых по конструкции и вследствие этого надежных и дешевых устройств [65].
После грозового перекрытия изоляции вероятность установления силовой дуги главным образом зависит от средней напряженности электрического поля, создаваемой рабочим напряжением линии на канале перекрытия.
Физические закономерности, связанные с переходом импульсного перекрытия в силовую дугу, исследовались в разных лабораториях мира [22, 28, 29, 59, 86, 88, 89, 105]. На основе обобщения результатов этих исследований и опыта эксплуатации действующих ВЛ в России принято нормативное соотношение, позволяющее оценивать вероятность возникновения силовой дуги при грозовых перекрытиях изоляции [19].
Формула (4.1) справедлива при Е 10 кВ/м. При Е 7 кВ/м образование силовой дуги практически невозможно [32, 54, 87, 90, 91, 94]. Рд = 0, при Е 7 кВ/м. Как видно из (4.1), при заданном номинальном напряжении вероятность возникновения дуги приблизительно обратно пропорциональна длине пути перекрытия. Поэтому за счет увеличения L можно снизить Р и, следовательно, сократить число отключений линии.
Разрядные напряжения по поверхности изолированных проводов ВЛИ 6(10) кВ весьма низкие. Так, например, в [104] исследовались пробивные напряжения полиэтиленовой изоляции изолированного провода. Авторы отмечают, что первоначально они испытывали затруднения при испытаниях: при импульсном напряжении 150 кВ разряд скользил по поверхности, причем длина перекрытия по поверхности достигала 15 м, а твердая изоляция толщиной 3 мм не пробивалась. Аналогичный феномен отмечен в [84]. Сходные результаты были получены при испытаниях различных конструкций изолированных проводов в НПО "Стример" [63, 65].
На линиях с деревянными опорами, являющимися дополнительными изоляторами, длина пути перекрытия существенно больше, чем на линиях с металлическими или бетонными опорами. Вследствие этого вероятность возникновения дуги для деревянных опор существенно ниже, чем для металлических или бетонных. Опыт эксплуатации показывает [89, 93], что для металлических опор Рд = 0,7-н0,85, а для деревянных Рд = 0,3-:-0,5. Приведенный краткий технический анализ рассматриваемого явления позволяет установить, что улучшение грозозащиты линий электропредачи путем удлинения пути импульсного грозового перекрытия за счет использования специальных длинноискровых грозозащитных разрядников (ДИГР), предотвращающих переход скользящего разряда в дуговой. Скользящий разряд при этом представляет собой электрический разряд малой мощности по поверхности диэлектрика изолированного провода, возникающий вследствие частичной ионизации газообразной или жидкой среды, в которой он находится, и имеет вид ярко светящихся нитей, часто разветвленных, быстро перемещающихся (скользящих) по поверхности.
В основных вариантах ДИГР главным элементом является отрезок изолированного провода длиной, в несколько раз превышающей длину изоляторов линии. Конструктивные особенности разрядника обеспечивают его более низкую импульсную электрическую прочность по сравнению с защищаемой изоляцией. Главной особенностью предлагаемых разрядников является то, что вследствие большой длины при его импульсном перекрытии вероятность установления дуги короткого замыкания практически сводится к нулю, за счет чего существенно сокращается количество отключений В ЛИ. Разработанные разрядники в зависимости от способа их установки по отношению к защищаемой фазной изоляции разделяются на конструкции параллельной и последовательной установки с изолятором.
Основной технической характеристикой длинно-искровых разрядников является длина скользящего разряда по поверхности изоляции, обеспечивающая необходимое условие для воспрепятствования образованию силовой дуги в момент импульсного грозового перекрытия, а значит работу линии без отключения.
Грозозащита ВЛИ 6(10) кВ с использованием импульсных грозовых разрядников
Разработан новый эффективный метод защиты воздушных линий 6(10) кВ от грозовых перенапряжений. Метод предусматривает ограничение рабочего градиента напряжения при перекрытии изоляции величиной 7 кВ/м. При этом предотвращается переход искрового перекрытия в силовую дугу путем удлинения пути импульсного грозового перекрытия и обеспечивается повышение надежности работы ВЛИ.
Разработаны специальные длинно-искровые грозозащитные разрядники (ДИГР), реализующие предложенный метод и исключающие переход искрового разряда в силовую дугу при амплитудных значениях перенапряжений вплоть до 400 кВ. Предложены два вида ДИГР, отличающиеся способом установки по отношению к изоляции защищаемой фазы - параллельно изолятору (со стороны опоры) и последовательно (на проводе) с изоляцией защищаемой фазы. Определены основные конструктивные размеры ДИГР для ВЛИ 6(10) кВ, позволяющие снизить практически до нуля вероятность возникновения силовой дуги при грозовых перекрытиях изоляции. 3. ДИГР с параллельным включением выполняется в виде отрезка изолированного провода штыревой или петлевой конструкции, в средней части которой надета металлическая трубка. ДИГР подключается между опорой и проводом через воздушный искровой промежуток величиной « 50 мм, благодаря этому исключается воздействие рабочего напряжения на изоляционное тело разрядника. В соответствии с предложенным способом защиты для таких ДИГР длина грозового перекрытия должна составлять не менее 80 см. Установлено, что 50%-ные разрядные напряжения для ДИГР петлевой конструкции составляют: 135 кВ на положительной полярности и 105 кВ -на отрицательной полярности. Соответствующие разрядные напряжения изолятора ШС-10 составили: 146 кВ на положительной полярности и 135 кВ - на отрицательной полярности, такое соотношение разрядных характеристик изолятора и разрядника обеспечивает надежную защиту основной изоляции провода ВЛИ 10 кВ от грозовых перекрытий при амплитудных значениях перенапряжений вплоть до ІГцер = 400 кВ положительной и U"nep = 350 кВ на отрицательной полярностях. 4. ДИГР с последовательным включением выполняется в виде изолирующей трубки длиной 130+150 мм и толщиной 2-:-3 мм, надетой на изолированный провод. Помимо выполнения грозозащитной функции изолирующая трубка усиливает изоляцию между проводом и опорой и увеличивает надежность работы линии при рабочем напряжении. Поверх изолирующей трубки раз мещена металлическая трубка длиной 10-н30 см. Установлено, что при длине изолирующей трубки 130 см, металлической трубки 10 см 50% разрядные напряжения составляют 280 кВ на положительной полярности и 205 кВ на отрицательной 5. Синтезирована конструкция ИДИГР, обеспечивающая выполнение основ ной функции - изоляции и одновременно грозозащиту ВЛИ. Принцип дей ствия изолятора основан на эффекте уменьшения вероятности установле ния силовой дуги при увеличении длины импульсного грозового перекры тия. За счет спирального ребра на поверхности изолятора создан весьма длинный путь перекрытия изолятора по его поверхности. Вероятность об разования силовой дуги промышленной частоты сводится практически к нулю, и тем самым обеспечивается бесперебойная работа электрической сети при грозовых перенапряжениях. 6. Выполнена оценка перемещения спиралевидного канала разряда под действием электромагнитных сил. Установлено, что при токах до 10 кА перемещение канала разряда под действием электромагнитных сил не превосходит 3 см. Поэтому при вылете ребра 3 см, начальном радиусе спирали канала (цилиндра изолятора) 2,5 см и токах до 10 кА канал разряда будет оставаться на поверхности изолятора. Конечный радиус спирали будет составлять 2,9н-5,9 см. При больших токах, по - видимому, произойдет "срыв" канала с изолятора. Однако, для распределительных сетей 10 кВ протекание токов грозового перенапряжения при перекрытии изолятора больших 10 кА очень маловероятно.
