Effect of discharge current magnitude on effectiveness of overhead power line protection against direct lightning strokes

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorTrotsenko, Y.
dc.contributor.authorYandulskyy, O.
dc.contributor.authorDixit, M.
dc.contributor.authorPeretyatko, J.
dc.date.accessioned2023-07-09T09:51:20Z
dc.date.available2023-07-09T09:51:20Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractIn this paper the efficiency of lightning shielding provided by single overhead ground wire mounted atop of a double circuit self-supported 220 kV lattice power transmission line tower with a total height of 37.115 m was examined. According to the electro-geometric concept, each phase conductor of a power transmission line has an area where the overhead ground wire does not provide full protection against a direct lightning strike. The width of this unprotected area depends on the design and dimensions of overhead power line tower, the expected magnitude of the lightning current and decreases with increasing magnitude of the discharge current. The lightning protection effectiveness of upper and middle phase conductors was studied. The values of the minimum lightning current, capable of causing an insulation flashover in case of the lightning shielding failure were calculated. The minimum values of the lightning current at which complete shielding is achieved have also been determined. It was found that for upper phase conductor the minimum current at which a complete lightning shielding is achieved is 7.597 kA, and it is smaller than minimum current of 8.604 kA capable to cause an electrical flashover of the transmission line insulation. For middle phase conductor the lowest current at which a complete lightning shielding is achieved is 5.976 kA, that is much smaller than minimum current of 9.206 kA leading to an insulation flashover. The results show that the specified overhead power line is protected from dangerous lightning currents. However, computations show that downward lightning flashes having a smaller current magnitude are able to bypass the shield wire and hit the phase conductors. In this regard, due to unpredictable nature of lightning, to improve the lightning protection of power lines, other measures can be applied, including the use transmission line arresters mounted on or near towers at individual points of the power line. When thunderstorm activity increases due to global warming, strengthening of lightning protection measures is justified.uk
dc.description.abstractotherУ даній статті досліджено ефективність захисту від блискавки, що забезпечується одним грозозахисним тросом, встановленим на вершині дволанцюгової ґратчастої опори лінії електропередачі класу 220 кВ загальною висотою 37,115 м. Згідно з електрогеометричною концепцією кожен фазний провідник лінії електропередачі має ділянку, де грозозахистний трос не забезпечує повного захисту від прямого удару блискавки. Ширина цієї незахищеної зони залежить від конструкції та розмірів опори повітряної лінії електропередачі, очікуваної величини струму блискавки та зменшується зі збільшенням амплітуди розрядного струму. Досліджено ефективність блискавкозахисту провідників верхньої та середньої фази. Розраховано значення мінімального струму блискавки, здатного спричинити перекриття ізоляції у разі відмови блискавкозахисту. Також визначено мінімальні значення струму блискавки, при яких досягається повний блискавкозахист. Було встановлено, що для провідника верхньої фази мінімальний струм, при якому досягається повний захист від блискавки, становить 7,597 кА, що менше, ніж мінімальний струм 8,604 кА, здатний спричинити електричне перекриття ізоляції лінії електропередачі. Для провідника середньої фази, найменший струм, при якому досягається повне захист від блискавки, становить 5,976 кА, що набагато менше, ніж мінімальний струм 9,206 кА, що призводить до перекриття ізоляції. Результати показують, що зазначена повітряна лінія електропередачі захищена від небезпечних струмів блискавки. Однак обчислення показують, що спрямовані донизу спалахи блискавки з меншою амплітудою струму здатні оминути грозозахисний трос і влучити у фазні провідники. У зв'язку з цим, через непередбачуваний характер блискавки, для покращення блискавкозахисту ліній електропередачі можуть бути застосовані інші заходи, у тому числі використання підвісних нелінійних обмежувачів перенапруги, встановлених на опорах або поблизу них в окремих точках лінії електропередачі. При збільшенні грозової активності внаслідок глобального потепління, посилення заходів блискавкозахисту є виправданим.uk
dc.format.pagerangePp. 26-32uk
dc.identifier.citationEffect of discharge current magnitude on effectiveness of overhead power line protection against direct lightning strokes / Trotsenko Y., Yandulskyy O., Dixit M., Peretyatko J. // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2023. – № 2 (72). – С. 26-32. – Бібліогр.: 13 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2023.279574
dc.identifier.issn2308-7382
dc.identifier.orcid0000-0001-9379-0061uk
dc.identifier.orcid0000-0002-0362-7947uk
dc.identifier.orcid0000-0003-1959-7815uk
dc.identifier.orcid0000-0003-1397-8078uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/57914
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 2 (72)uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
dc.subjectlightninguk
dc.subjectminimum shielding failure currentuk
dc.subjectoverhead ground wireuk
dc.subjectelectro-geometric modeluk
dc.subjectблискавкаuk
dc.subjectмінімальний струм відмови блискавкозахистуuk
dc.subjectгрозозахисний тросuk
dc.subjectелектрогеометрична модельuk
dc.subject.udc621.316.9uk
dc.titleEffect of discharge current magnitude on effectiveness of overhead power line protection against direct lightning strokesuk
dc.title.alternativeВплив амплітуди розрядного струму на ефективність захисту повітряної лінії електропередачі від прямих ударів блискавкиuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
279574-644493-2-10-20230524.pdf
Розмір:
532.04 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 2 (72)