2025 / Том 10, № 3 (2025) [ БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ]

Определение наведенного напряжения при эксплуатации воздушных линий напряжением 110 киловольт на основе модели воздушного трансформатора

Гущин И.А., Захаров В.А., Малышев Н.А.

Страницы: 339-353

https://doi.org/10.21285/2500- 1582-2025-10-3-339-353

EDN:YCYSFZ

Аннотация

В статье уделено внимание расчету наведенного напряжения на отключенной линии 110 кВ. Рассмотрены причины возникновения наведенного напряжения на обесточенных линиях электропередач и сделан вывод о наибольшем влиянии продольных электродвижущих сил взаимоиндукции со стороны воздействующих линий. Изучена методика расчета наведенных напряжений, рекомендованная Публичным акционерным обществом «Федеральная сетевая компания — Россети», и проведены типовые вычисления. Выявлены достоинства и недостатки стандартного алгоритма. Рассмотрена модель воздушного трансформатора (трансформатора без ферромагнитного сердечника) и ее приложения к расчету наведенных напряжений. Приведен алгоритм расчета электродвижущей силы (ЭДС) взаимоиндукции и полных сопротивлений отключенной линии. Показано применение формулы Карсона к определению полного сопротивления взаимоиндукции влияющих линий. Получено численное значение наведенного напряжения для вышеуказанной линии. Сравнение полученных результатов показало приемлемую сходимость обоих методов. Отмечены преимущества и недостатки методики воздушного трансформатора. Сделаны выводы о необходимости дальнейшей разработки методик расчета наведенного напряжения в электрических сетях энергосистемы Российской Федерации.

Ключевые слова:

линии электропередач, индуцированное напряжение, электробезопасность, взаимоиндукция, воздушный трансформатор, формула Карсона

Библиографический список:

1. Николаев Д.О., Гущин И.А. Воздействия электрического тока на человека и окружающую среду: меры безопасности // Качество и конкурентоспособность в XXI веке: материалы XXII Международной научно-практической конференции (г. Чебоксары, 26–27 апреля 2024 года). Чебоксары, 2024.  С. 184–191. EDN: KDBRYR.
2. Сазеев Н.В., Семенова А.А., Сошко В.Н., Гущин И.А. Электрический ток как опасный производственный фактор // Научная конференция молодых ученых и специалистов: сборник научных трудов. Чебоксары: Изд-во Чувашского государственного университета, 2022. С. 436–439. EDN: GICAOR. ISBN: 978-5-7677-3572-3.
3. Гущин И.А. Электробезопасность на химическом производстве // Процессы техносферы: региональный аспект: материалы IV Всероссийской научно-практической конференции (г. Чебоксары, 25–26 марта 2021 года). Чебоксары: Изд-во Чувашского государственного университета, 2021. С. 87–93. EDN: ESIMUI. ISBN: 978-5-7677-3304-0.
4. Горшков А.В., Королев И.В., Щербачева О.С. Применение защитного заземления для обеспечения электробезопасности проведения работ под наведенным напряжением // Вестник Московского энергетического института. 2021. № 4. С. 59–66. https://doi.org/10.24160/1993-6982-2021-4-59-66. EDN: ITXBZR.
5. Аникеев А.А., Клейманов П.А., Марков В.Е. Причина пожара – аварийные процессы на слаботочных электрических проводниках, вызванные наведенным напряжением // Проблемы управления рисками в техносфере. 2021. № 2. С. 60–69. EDN: JVUUEH.
6. Булатов Ю.Н., Крюков А.В., Черепанов А.В., Крюков А.Е. Определение наведенных напряжений, создаваемых высоковольтной линией электропередачи на трубопроводе при двойных замыканиях на землю // Системы. Методы. Технологии. 2021. № 4(52). С. 43–50. https://doi.org/10.18324/2077-5415-2021-4-43-50. EDN: MLGRMR.
7. Булатов Ю.Н., Крюков А.В., Черепанов А.В., Крюков А.Е. Моделирование наведенных напряжений, создаваемых высоковольтной ЛЭП на металлических сооружениях в неполнофазном режиме // Системы. Методы. Технологии. 2021. № 1(49). С. 41–47. https://doi.org/10.18324/2077-5415-2021-1-41-47. EDN: GXZMLA.
8. Горшков А.В., Королев И.В., Щербачева О.С. О проблеме достоверного определения наведенного напряжения на отключенной линии электропередачи // Электричество. 2021. № 5. С. 17–25. https://doi.org/10.24160/0013-5380-2021-5-17-25. EDN: ERWRDQ.
9. Горшков А.В. Защитное заземление как способ обеспечения безопасного проведения работ на отключенной высоковольтной линии, находящейся под наведенным напряжением // Электроэнергия. Передача и распределение. 2021. № 5(68). С. 150–155. EDN: VPOAFY.
10. Яблоков А.С., Климов Н. А., Петяшин Д.С. Определение места повреждения воздушной линии 10 кВ по наведенным напряжениям на двух закрепленных на первой опоре стержнях // Аграрный вестник Нечерноземья. 2021. № 4(4). С. 48–52. https://doi.org/10.52025/2712-8679_2021_04_48. EDN: JDKLDI.
11. Яблоков А.С., Козлов М.А. Выбор оптимального количества и места расположения антенн на опоре 6 КВ для определения вида повреждения по наведенным напряжениям // Аграрный вестник Нечерноземья.  2022.  № 4(8). С. 57–64. https://doi.org/10.52025/2712-8679_2022_04_57. EDN OPEZTT.
12. Козменков О.Н., Мавлетшин М.М. Наведенное напряжение в линиях питания систем освещения железнодорожных станций // Вестник транспорта Поволжья. 2024. № 3(105). С. 29–34. EDN: GMQHBU.
13. Черепанов А.В., Пятова К.С. Анализ влияния наведенного напряжения на линии продольного электроснабжения с разработкой мероприятий по его снижению // Молодая наука Сибири. 2021. № 2(12). С. 141–151. EDN: LUVQNU.
14. Горшков А.В. Использование машинного обучения для определения максимально возможного значения наведенного напряжения на отключенной линии электропередачи // Электроэнергия. Передача и распределение. 2024. № 2(83). С. 124–133. EDN: XGZPUM.
15. Коровкин Н.В., Миневич Т.Г. Наведенные напряжения на скрещенных и заглубленных коммуникациях // Известия НТЦ Единой энергетической системы. 2023. № 1(88). С. 106–113. EDN: FBUFVO.
16. Перов С.Ю., Макарова-Землянская Е.Н., Дремин А.И., Крамаренко П.Н. Оценка эффективности шунтирующих свойств комплекта Эп-4(0) с использованием сигнализатора наведенного напряжения // Безопасность жизнедеятельности.  2025. № 2(290). С. 3–8. EDN: AGABAW.
17. Li J., Cheng Y. Simulation calculation and influence factor analysis of induced voltage of metal sheath // IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Applications (ICHVE).  2022. P. 1–4. https://doi.org/10.1109/ICHVE53725.2022.9961758.
18. Zhi-Pen Z., Zhen-Qian L., Ying L., Mian F. Study on Overhead Ground Wire Induced Voltage of 500kV AC/DC Transmission Lines for Ice Melting // 7th Asia Conference on Power and Electrical Engineering (ACPEE). 2022. P. 1704–1711.  https://doi.org/10.1109/ACPEE53904.2022.9783631.
19. Jin Y., Wu Y., Hu D., Wang Q., Kang J., Chen S. Electric-field Energy Harvesting for High Voltage Cables Based on Induced Voltage of Metallic Sheath // IEEE 8th International Electrical and Energy Conference (CIEEC). 2025. P. 1676–1681. https://doi.org/10.1109/CIEEC64805.2025.11116033.
20. Cai L., Xu C., Cao J., Zhou M., Chu W., Wang J. Observation of Induced Voltage on 10 kV Distribution Line due to Nearby Rocket-triggered Lighting M-component // IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Applications (ICHVE). 2024. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/ICHVE61955.2024.10676116.
21. Xu L., Wang P., Chen L., Wan K. Study on Induced Voltage Compensation of 110kV Power Cable Sheath // 4th International Conference on Electrical Engineering and Control Technologies (CEECT). 2022. P. 424–428. [https://doi.org/10.1109/CEECT55960.2022.10030615.
22. Ilchev H. Induced Voltage in a Disconnected Grounded Conductor of a Three-Phase Electric Power LineTenth // Conference on Lighting (Lighting). 2025. P. 1–4. .https://doi.org/10.1109/Lighting64836.2025.11081753.
23. Guevara J.E., Colqui J. S. L., Bautista J.P., Pissolato Filho J. Analysis of Induced Voltages on the Sheath of Single-Circuit Underground Power Lines – Part II: With Phases Transposition // IEEE Colombian Caribbean Conference (C3). 2023. P. 1–6.  https://doi.org/10.1109/C358072.2023.10436212.
24. Li Y., Wang L., Long M., Geng H. Research on Induced Voltage and Current of 500kV Multi-circuit Transmission Lines on the Same Tower Based on Ridge Regression // IEEE 2nd China International Youth Conference on Electrical Engineering (CIYCEE). 2021. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/CIYCEE53554.2021.9676752.
25. Sun Y., Zeng X., Zhang H., Xu Y., Qian M., Yin F. Analysis of Induced Voltage of Ground Wires in 1000kV transmission lines // IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Applications (ICHVE). 2022. P. 1–4.  https://doi.org/10.1109/ICHVE53725.2022.9961338.
26. Matsankov M., Petrov S. Induced Voltage Modeling for a Disconnected Ungrounded Conductor of a Three-Phase Power Line // 4th International Conference on Power and Energy Technology (ICPET). 2022. P. 206–210. https://doi.org/10.1109/ICPET55165.2022.9918489.
27. Беляков Ю.П. Расчет наведенных напряжений от продольной ЭДС на проводах отключенных ВЛ, проходящих параллельно действующим ВЛ напряжением 110 кВ и выше, по методу воздушного трансформатора // Электроэнергия. Передача и распределение. 2017. № 2(41). С. 46–51. EDN: YMHFDD.

Файлы:

• article_08_0.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 1 раз