НТУ Харьковский политехнический институт Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институтМОЛНИЯ к.т.н., ст. н.с. Князев В.В., аспирант А.Ю. Чернухин ЭФФЕКТЫ КОРОНИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ПРЕДРАЗРЯДНОЙ ОБСТАНОВКИ

Актуальность и цель работы Актуальность Вероятность ориентировки нисходящей молнии, имеющей отрицательный потенциал, зависит от интенсивности образования встречного лидера с объектов попадающих в зону ориентировки (Базелян Э.М., Райзер Ю.П. [1]). Начальной фазой формирования лидера являются стримеры. В качестве устройств молниезащиты широко используются стержневые молниеприемники. Поэтому, исследование зависимости параметров стримеров от геометрии молниеприемника и внешних условий, при которых формируются стримеры, представляется актуальной задачей для оценки эффективности систем молниезащиты. Цель работы Определение функциональных зависимостей силы тока стримерной короны от формы стержневого молниеприемника и величины напряженности электрического поля, в которое молниеприемник помещается.

3. Геометрия расчетной модели

Распределение напряженности Е-поля на торце стержня кругового сечения вдоль радиальной линии (Е=2 кВ/м, h=2 м)

Зависимость напряженности поля от длины стержня (диаметр стержня 0,1 м, Е= 2 кВ/м)

Зависимость напряженности Е-поля от геометрии сечения стержня

Иллюстрация зон повышенной напряженности Е-поля

Иллюстрация «напряженного» объема для стержня квадратного сечения

Схема экспериментальной установки постоянного напряжения (Umax=200 кВ, Нmax=5 м)

Корона в постоянном поле со стержня квадратного сечения-слева; кругового заостренного - справа

Форма одиночного стримера (время переходной характеристики измерительного тракта 7 нс)

Функция силы тока короны от времени (верхняя кривая) для различных значений Е: Е1=50,7 кВ/м; Е2=70,6 кВ/м; Е3=87,8 кВ/м; Е4=116,1 кВ/м

Зависимость силы тока единичного стримера от значения приложенного к промежутку напряжения U (Е=U/2)

Список литературы 1. Базелян Э.М., Райзер Ю.П. / Физика молнии и молниезащиты. - М.: ФИЗМАТЛИТ, с. 2. Lightning protection / Ed. By Vernon Coorey // IET Power and Energy Series 58, UK, London.: 2010, P NF C : Lightning protection. Protection of structures and open areas against lightning using early streamer emission air terminals. 4. Князев В.В., Кравченко В.И., Лесной И.П и др. Результаты исследования параметров активных молниеприемников и рассеивателей, Вестник НТУ ХПИ «Техника и электрофизика высоких напряжений», Вып. 21, 2008, с Князев В.В., Горюшкин Э.А., Скобликов А.Ю. Результаты численного моделирования распределения напряженности электрического поля по поверхности стержневого молниеприемника / Вестник НТУ ХПИ «Техника и электрофизика высоких напряжений», Вып. 49, 2011, с Розробка методу оцінки захисних властивостей новітніх видів пристроїв блискавкозахисту – активних блискавкоприймачів та розсіювачів / Звіт про НДР Інв.0212U – ХПІ, Харків , 234 с. 7. Князев В.В., Мельников П.Н., Чернухин А.Ю. Характеристики стримерной короны при постоянном напряжении на молниеприемниках с различными формами вершин и поперечных сечений, Вестник НТУ ХПИ «Техника и электрофизика высоких напряжений», Вып. 21, 2012, с Чернухин А.Ю., Князев В.В., Мельников П.Н. Квазистатическое развитие коронного разряда с молниеприемников, Вестник НТУ ХПИ «Техника и электрофизика высоких напряжений», Вып. 60, 2013, с