Сопротивлению четырехполюсника

Таким образом, и при разряде молнии ток в месте удара будет равен сто только при сопротивлении заземления, равном нулю. При сопротивлениях заземления, отличных от нуля, ток в месте удара уменьшается. Количественно определить это уменьшение довольно трудно, так как волновое сопротивление канала молнии можно оценить лишь грубо приближенно. Имеются основания предполагать, что волновое сопротивление канала молнии уменьшается при увеличении тока, причем среднее значение примерно равно 200 — 300 Ом. В таком случае при изменении сопротивления заземления объекта от 0 до 30 Ом ток в объекте изменяется всего на 10%. Такие объекты в дальнейшем мы будем называть хорошо заземленными и считать, что через них проходит полный ток молнии /м =, аи.

Если принять для линии 35 кВ Um% = 350 кВ, k = 0,3, то при hcp — 10 м и сопротивлении заземления г„ = 10 Ом /3 = 50 кА и jPnep = 0.15. Это дает удельное число грозовых отключений

следует из 17-10, в действительности до величины падения напряжения на сопротивлении заземления опор, которое много меньше максимального напряжения). Подобная форма импульса, так же как зависимость максимального значения импульса от крутизны, характерна для схемы, содержащей большую индуктивность; в данном случае речь идет об индуктивности участков троса на длине 111, которой в пределах фронта соответствует индуктивное сопротивление, значительно большее, чем сопротивление заземления опор.

При ударе молнии в трос возможны также перекрытия изоляции на опорах, где прочность изоляции значительно ниже, чем в середине пролета. Вероятность таких перекрытий много меньше, чем при непосредственном поражении опоры, так как в этом случае через опору протекает менее половины тока молнии; напряжение, индуктированное каналом молнии, практически равно нулю вследствие того, что канал молнии находится на значительном расстоянии от опоры, а напряжением, индуктированным током в опоре, можно пренебречь по сравнению с падением напряжения на сопротивлении заземления опоры. Условие перекрытия имеет следующий вид:

значительно более высоким, чем для одноцепных линий. При сопротивлении заземления опор 10 Ом применение тросов позволяет уменьшить число отключений линий в 10 раз и более. Однако получение импульсного сопротивления 10 Ом в грунтах с высоким удельным сопротивлением не всегда может быть осуществлено на практике. Для грунтов с различными удельными сопротивлениями нормируются следующие значения сопротивления заземления при промышленной частоте:

Из предыдущего параграфа следует, что одноцепные линии имеют удельное число отключений около 0,1—0,2 при сопротивлении заземления 10 Ом, что обеспечивает достаточно надежную работу этих линий. Двухцепные линии при том же сопротивлении заземления имеют число отключений около 1,0 и могут надежно работать только при наличии автоматического повторного включения.

При ударе молнии в непосредственной близости от разрядника, например у ближайшей опоры с последующим перекрытием на сопротивлении заземления пораженной опоры г,„ на разряднике весьма быстро устанавливается большее напряжение ир ( 18-4, б). Ток через разрядник при этом равен:

Тросы заземляются на опорах. Величина сопротивления заземления имеет существенное значение для защитного действия тросов. При попадании грозового разряда в трос ток молнии отводится в землю через заземление опор. При этом на сопротивлении заземления опоры образуется большое падение напряжения и на опоре возникает высокий потенциал, способный вызвать перекрытие линейной изоляции. Для предотвращения возможности обратных перекрытий с опоры на провод сопротивление заземления опор должно быть как можно меньшим.

При больших токах замыкания на землю напряжение на заземляющем устройстве достигает большого значения. Например, при токе КЗ 5 кА при однофазном замыкании на землю напряжение на заземляющем устройстве при сопротивлении заземления, равном 0,5 Ом, составит 2500 В. Поэтому для повышения безопасности обслуживающего персонала время срабатывания автоматических отключений должно быть минимальным, а возможные напряжения прикосновения и шага уменьшаются за счет выполнения контурных заземлений (выравнивание потенциалов) и применения дополнительных мер защиты (диэлектрической обуви и изолирующих подставок).

Заземление опор осуществляют в соответствии с указаниями проекта ВЛ. При недостаточном сопротивлении заземления, полученного с помощью металлического выпуска, ; у основания опоры устаивают дополнительный очаг заземления с помощью вертикальных электродов заземления длиной 3-12 м.

При нормальном режиме работы несимметричных ВЛ на ЛС применять меры защиты не требуется, если индуцированная предельная э.д.с. на длине гальванически неразделенного участка ЛС не будет превышать величины, приведенной в табл. 3-32 и 3-33. Когда допустимая э. д. с. на проводах ЛС превышает установленной нормы, приведенной в табл. Зг31, и когда в качестве защиты применяются разрядники, напряжение провода по отношению к земле в любой точке ЛС, а также падение напряжения на сопротивлении заземления разрядников не должны превышать величин, указанных в табл. 3-34.

Параметр Ян соответствует входному сопротивлению четырехполюсника, его выражают в омах. Параметр Я22 имеет размерность проводимости (См). Параметр Я! 2 — безразмерная величина. Параметр Я21 — безразмерная величина, соответствующая коэффициенту усиления по току.

Можно теперь уточнить определение режима согласованного включения. Режимом согласованного включения четырехполюсника называется такой режим его работы, когда внутреннее сопротивление генератора выбрано равным характеристическому сопротивлению четырехполюсника Zcl, а сопротивление нагрузки равным характеристическому сопротивлению Zc2.

Пример. Дан резистивный Г-образный четырехполюсник (см. 9.2,6) с элементами Z, = 1600OM, Z2==900OM. Включим его согласованно с генератором и нагрузкой. Для согласования четырехполюсника с генератором нужно выбрать его внутреннее сопротивление равным характеристическому сопротивлению четырехполюсника х> стороны зажимов 1 — 1, т. е. Zr = Zcl. Чтобы согласовать четырехполюсник с н 1грузкой, следует подключить к его зажимам 2—2 сопротивление нагрузки ZH==Zc2-

Уравнения (П-19) аналогичны уравнениям симметричного четырехполюсника при согласованной нагрузке. Поэтому показатель распространения на всю длину линии у/ эквивалентен мере передачи четырехполюсника g, а волновое сопротивление линии ZB аналогично характеристическому сопротивлению четырехполюсника Zc.

Эти выражения показывают, что при перемещении точки наблюдения вдоль линии, нагруженной согласованно на конце, в направлении от конца к началу линии, модуль напряжения возрастает в еР-х' раз, а фаза — на pV рад. Уравнения (11-19) аналогичны уравнениям симметричного четырехполюсника при согласованной нагрузке. Поэтому показатель распространения на всю длину линии у/ эквивалентен мере передачи четырехполюсника g, а волновое сопротивление линии ZB аналогично характеристическому сопротивлению четырехполюсника Zc.

При измерении собственного ослабления четырехполюсника его входное и выходное сопротивления должны бьть согласованы с сопротивлениями генератора и нагрузки, т. е. его выходные зажимы должны быть соединены с нагрузкой (ZH = ZBbIX), а выходное сопротивление генератора должно быть равно входному сопротивлению четырехполюсника: Zt — ZBX. Если первое требование почти всегда выполняется, то для удовлетворения второго часто приводится включать между генератором и входом измеряемого четырехполюсника согласующие элементы (устройства).

т. е. величиной, обратной дифференциальному сопротивлению четырехполюсника относительно входных зажимов Riv* при постоянном напряжении иВЫх:

Если между генератором и нагрузкой находится четырехполюсник ( 17.23), необходимо позаботиться о согласовании, во-первых, входа четырехполюсника с генератором, во-вторых, его выхода с нагрузкой. Полное согласование получается, когда четырехполюсник нагружен на сопротивление, равное второму характеристическому сопротивлению (Z2 = ZCi), а внутреннее сопротивление генератора равно входному сопротивлению четырехполюсника, которое в этом случае, как доказано в § 17.4, равно первому характеристическому сопротивлению (Z1 = ZCt). При полном согласовании напряжение на входе четырехполюсника

Если четырехполюсник симметричен (A=D), то ZC1 = ZC2 = ZC — = 1/В/С, где Zc равно входному сопротивлению четырехполюсника, когда он нагружен на Zc ( 4.7, в).

57.6. Определить характеристические параметры мостового четырехполюсника, изображенного на 57. Каково напряжение на нагрузке, равной характеристическому сопротивлению четырехполюсника, если напряжение на входе четырехполюсника равно

Если сопротивление источника Zn не равно характеристическому сопротивлению четырехполюсника 7^с со стороны входных зажимов, то имеет место несогласованность сопротивлений на вдоде, а если сопротивление нагрузки ZH Ф Z2c, то — несогласованность на выходе. Относительная величина несогласованности определяется коэффициентами отражения (несогласованности) на входе ра и на выходе ри: