УДК 621.311

Использование искусственной грозовой ячейки для исследования влияния незавершенных восходящих разрядов на функционирование сосредоточенных модельных элементов систем мониторинга воздушных линий электропередачи

Исследование проведено в Национальном исследовательском университете «МЭИ» при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания (проект №FSWF-2020-0019)

Использование искусственной грозовой ячейки для исследования влияния незавершенных восходящих разрядов на функционирование сосредоточенных модельных элементов систем мониторинга воздушных линий электропередачи
©Темников А. Г., канд. техн. наук, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Россия, a_g_temnikov@mail.ru
©Черненский Л. Л., канд. техн. наук, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Россия, leonid@chernensky.ru
©Белова О. С., Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Россия, belovaos@mail.ru
©Лысов Н. Ю., канд. техн. наук, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Россия, lysovny@mpei.ru
©Кившар Т. К., Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Россия, geratk@mail.ru

Аннотация. Представлены результаты исследования с использованием искусственной грозовой ячейки возможного влияния незавершенных восходящих разрядов с сосредоточенных модельных элементов систем мониторинга воздушных линий электропередач (ВЛ) на их функционирование в электрическом поле грозового облака и/или молнии. Показано, что с самих модельных элементов системы мониторинга ВЛ (датчиков, приемно-предающих устройств сосредоточенного вида) формируются восходящие незавершенные разряды (стримеры и/или лидеры), которые могут воздействовать на функционирование таких устройств, в том числе за счет того, что в спектре их токов присутствуют частоты, близкие к рабочим частотам элементов системы мониторинга ВЛ. Установлено, что спектральные характеристики незавершенных стримерных и лидерных разрядов, формирующихся с модельных элементов датчиков и приемно-передающих устройств системы мониторинга под действием искусственной грозовой ячейки включают частотные диапазоны близкие к диапазонам частот работы аналого-цифровых преобразователей датчиков и устройств передачи данных по высокочастотному каналу систем мониторинга сосредоточенного типа. Выявлена существенная роль стримерной короны на формирование сверхвысокочастотной составляющей импульса тока незавершенных разрядов. Полученные результаты могут помочь в обеспечении молниезащиты систем мониторинга в реальной грозовой обстановке.

Ключевые слова: искусственная грозовая ячейка, стример, лидер, воздушная линия электропередач, система мониторинга, спектральные характеристики.

Application of Artificial Thunderstorm Cell for Investigation of Effect of Incomplete Upward Discharges on Functioning of Concentrated Model Elements of Overhead Transmission Line Monitoring Systems
©Temnikov A., Ph.D., National Research University Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia, a_g_temnikov@mail.ru
©Chernenskii L., Ph.D., National Research University Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia, leonid@chernensky.ru
©Belova O., National Research University Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia, belovaos@mail.ru
©Lysov N., Ph.D., National Research University Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia, lysovny@mpei.ru
©Kivshar T., National Research University Moscow Power Engineering Institute, Moscow, Russia, geratk@mail.ru

Abstract. The results of a study using an artificial thunderstorm cell of the possible influence of incomplete ascending discharges from concentrated model elements of overhead line monitoring systems on their functioning in the electric field of a thundercloud and/or lightning are presented. It is shown that ascending incomplete discharges (streamers and/or leaders) are formed from the model elements of the overhead line monitoring system (sensors, receiving and transmitting devices of a concentrated type), which can affect the functioning of such devices, including due to the fact that frequencies close to the operating frequencies of the elements of the overhead line monitoring system are present in the spectrum of their currents. It is established that the spectral characteristics of incomplete streamer and leader discharges formed from model elements of sensors and of receiving and transmitting devices of the monitoring system under the influence of an artificial lightning cell include frequency ranges close to the frequency ranges of analog-to-digital converters of sensors and data transmission devices over a high-frequency channel of concentrated monitoring systems. The essential role of the streamer corona on the formation of the ultrahigh-frequency component of the current pulse of incomplete discharges is revealed. The obtained results can help to ensure lightning protection of monitoring systems in a real thunderstorm situation.

Keywords: artificial thunderstorm cell, streamer, leader, overhead transmission line, monitoring system, spectral characteristics.

Ссылка для цитирования:

Темников А. Г., Черненский Л. Л., Белова О. С., Лысов Н. Ю., Кившар Т. К. Использование искусственной грозовой ячейки для исследования влияния незавершенных восходящих разрядов на функционирование сосредоточенных модельных элементов систем мониторинга воздушных линий электропередачи // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. №8. С. 241-252. https://doi.org/10.33619/2414-2948/69/27

Cite as (APA):

Temnikov, A., Chernenskii, L., Belova, O., Lysov, N., & Kivshar, T. (2021). Application of Artificial Thunderstorm Cell for Investigation of Effect of Incomplete Upward Discharges on Functioning of Concentrated Model Elements of Overhead Transmission Line Monitoring Systems. Bulletin of Science and Practice, 7(8), 241-252. (in Russian). https://doi.org/10.33619/2414-2948/69/27