Электрическое поле

Для определения напряженности электрического поля на поверхности проводов линий электропередач может быть использована методика, изложенная в разделе 4.4.

При этом при определении напряженности на поверхности проводов трехфазной воздушной линии необходимо точку наблюдения М(_ху) поочередно расположить на фазах А, В, С. При определении напряженности на фазе А необходимо положить:

,

, .

Аналогично для фаз В, С имеем:

для фазы В

,

,

;

для фазы С

,

,

.

Далее по выражениям 4.45 для каждой фазы находим Е_АХ, Е_ВХ, Е_СХ, Е_АУ, Е_ВУ, Е_СУ.

Получаем: Е_х=Е_Ах⁺Е_вх+Е_сх,

Е_у=Е_Ау+Е_ву+Е_су.

Величина напряжения на поверхности провода соответственно для фаз А, В, С равна

.

Рис. 9.32. Расположение расщепленных проводов в пучке

Для расчета электрических полей на поверхности проводов может применяться приближенная методика.

Провода линий передачи при изучении их электрического поля представляются цилиндрическими электродами. Негладкость поверхности проводов учитывается коэффициентом, значение которого будет указано в дальнейшем.

Линии электропередачи напряжением до 220 кВ включительно выполняются обычно одиночными проводами, т. е. каждая фаза линии состоит только из одного провода. Расстояние d между проводами (фазами) много больше радиуса проводов r₀. Если задан удельный заряд τ на проводе, то электрическое поле вблизи провода может рассчитываться как для изолированного цилиндра в пространстве. В частности, напряженность поля на поверхности провода вычисляется по формуле

(9.42)

где τ – в пк/м; r₀ – в см (ε'=1).

На линиях передачи сверхвысокого напряжения (СВН) на каждой фазе подвешивается пучок, состоящий из двух, трех или четырех отдельных проводов, располагаемых на некотором расстоянии друг от друга.

Для расчета поля вблизи провода используем принцип наложения. Потенциал каждого провода в отсутствие остальных определяется по формуле (9.10). Поле всей системы проводов находится векторным суммированием отдельных составляющих в каждой точке пространства. На рис. 9.33 приведена картина напряженности поля расщепленных проводов, взятая из [22].

Рис. 9.33. Картина электрического поля пучка с одним (а), двумя (б), тремя (в)

и четырьмя (г) проводами