Техника - молодёжи 1959-06, страница 7

автоматически отводящие в землю заряды, принесенные молнией.

Провода линии экранируются от поражения молнией с помощью специальных «громоотводов» — троссов, натянутых над рабочими проводами по всей длине линии и хорошо заземленных у -каждой опоры — мачты. До недавнего времени считалось, что проблема защиты от молнии надежно решена. Но практика эксплуатации линий сверхвысокого напряжения в разных странах обнаружила случаи повреждений изоляции линий молнией, которых, по всем расчетам, не должно произойти.

Такого рода проблемы, как и поведение изоляции, работа разрядников, изучаются в лабораториях, оснащенных «генераторами молнии». Это аппараты, создающие кратковременные, измеряемые миллионными долями секунды, 'импульсы напряжения. Наибольший такой аппарат, построенный во Всесоюзном электротехническом институте имени В. И. Ленина, создает импульсы напряжения до 7 млн. в.

Перенапряжения внутреннего происхождения, возникающие в самих передачах, не так велики по вольтажу, но зато более продолжительны по времени. Именно они в большей мере, чем даже молния, определяют уровень изолированности сверхвысоковольтных передач: длину и конструкцию изоляторов, поддерживающих провода линии и другие детали на воздухе, толщину, качество и конструкцию твердой (фарфор, бумага) или жидкой (масло) (изоляции, охраняющей внутренние детали аппаратов, например обмоток трансформаторов. В длинных электропередачах могут возникать перенапряжения, в два с половиной раза превышающие нормальное рабочее напряжение. Это значит, например, что в передаче Сталинград—Москва с рабочим напряжением 500 кв могут возникнуть напряжения (относительно земли) до миллиона вольт и продолжаться несколько сотых долей секунды. Это уже настолько длительное время, что под влиянием перенапряжений могут развиться опасные процессы повреждения изоляции.

6 чем же сущность этих процессов и какова их опасность?

(Проводник — провод линии или деталь аппарата, -г- находящийся под высоким напряжением, окружен силовыми линиями электрического поля. Силовое

действие этого поля многие видели при изучении курса физики, когда им демонстрировали, например, опыты притяжения бумажек к электродам «электростатической машины» и электрические искры, проскакивающие между электродами. Многие, несомненно, видели также вольтову дугу, используемую при электросварке металлов. С теми же, но еще более мощными явлениями мы сталкиваемся и в современных установках.

При сверхвысоких напряжениях проводники окружены электрическим полем весьма большой интенсивности. В таких полях в воздухе происходят следующие явления.

Электроны, всегда имеющиеся в небольшом количестве в воздухе, в силу ионизирующего действия космических излучений и других причин начнут двигаться под действием сил поля к проводнику или от него с такой скоростью, что при столкновении их с молекулами воздуха, например азота, последние разрушаются: от атомов отрываются электроны, а сами атомы приобретут положительный заряд, то есть станут ионами. Новые электроны вместе со старыми продолжат движение, «набрав скорость», произведут новые разрушения и т. д. Таким образом, возникнет лавинообразное нарастание ионизации воздуха, то есть нарастание числа ионов и электронов. При определенной степени ионизации может начаться образование «отшнурованно-го» электропроводящего канала — электрической искры. Происходит так называемый «пробой» воздуха. В канал искры, перекрывшей, например, воздушный промежуток между проводами линии или гирлянду фарфоровых изоляторов, устремляется вся энергия генераторов, питающих линию.

Таким образом возникает лавинообразное нарастание ионизации воздуха. При определенной степени ионизации наступает момент, когда происходит «пробой» воздуха, то есть в воздушном промежутке между проводами образуется вольтова дуга. Внизу — фотография «короны» на опытном участке линии сверхвысокого напряжения.