Electricity transmission and environment: effect of wind loads on lightning shielding performance of overhead power lines

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorTrotsenko, Y.
dc.contributor.authorKatsadze, T.
dc.contributor.authorDixit, M.
dc.contributor.authorPeretyatko, J.
dc.date.accessioned2023-06-01T13:14:03Z
dc.date.available2023-06-01T13:14:03Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractIn this paper the estimation of wind load effect on the lightning shielding performance of overhead power lines was performed. According to electro-geometrical model any phase conductor has horizontal exposure width where this conductor is not protected against lightning by the overhead ground wire. A typical double circuit 220 kV lattice power transmission line tower was considered. Obtained results demonstrate that in the presence of thundercloud in windy conditions unprotected distance of phase conductor may increase due to deflections of phase conductors. Geometric locations of the conductor attachment points on the suspension insulator string and the lower point of the conductor sagging were calculated in the range of wind pressure from 0 to 800 Pa. This allowed to determine the exposure width values of a 220 kV overhead power line upper phase conductor in the same range of wind pressure values. The results show that for a minimum lightning current of 3 kA, the unprotected distance increases by 4.323 times from 4.167 m to 18.013 m when the wind pressure increases from 0 to 800 Pa (from 0 to 36.140 m/s). For a minimum lightning current of 5 kA, the unprotected distance increases by 7.735 times from 2.825 m to 21.851 m when wind pressure and wind speed vary in the same range. Although the transmission line is reliably protected against lightning strikes with currents greater than 16 kA at wind pressure of up to 200 Pa (18.070 m/s), when the wind pressure increases from 300 Pa to 800 Pa (from 22.131 m/s to 36.140 m/s), the unprotected area increases from 4.752 m to 26.204 m. In Summary, the results show that the influence of wind load must be taken into account in the tasks of calculating lightning protection of overhead power lines. Further efforts should be focused on studying the lightning shielding performance of overhead power lines of higher voltage classes.uk
dc.description.abstractotherУ цій роботі проведено оцінку впливу вітрового навантаження на характеристики блискавкозахисту повітряних ліній електропередачі. Відповідно до електрогеометричної моделі будь який фазний провідник має горизонтальну ділянку, де цей провідник не захищений від удару блискавки грозозахисним тросом. Розглянуто типову дволанцюгову гратчасту опору лінію електропередачі 220 кВ. Отримані результати показують, що за наявності грозової хмари у вітряних умовах ця незахищена ділянка фазного провідника може збільшуватися внаслідок відхилення фазних провідників. Геометричні положення точок кріплення провідників на підвісній гірлянді ізоляторів та нижню точку провисання провідника було розраховано в діапазоні тиску вітру від 0 до 800 Па. Це дозволило визначити значення ширини незахищеної ділянки верхньої фази лінії електропередачі 220 кВ у тому ж діапазоні значень тиску вітру. Результати показують, що для мінімального струму блискавки 3 кА незахищена відстань збільшується в 4,323 рази від 4,167 м до 18,013 м, коли тиск вітру зростає від 0 до 800 Па (від 0 до 36,140 м/с). Для мінімального струму блискавки 5 кА незахищена відстань збільшується в 7,735 разів з 2,825 м до 21,851 м, коли тиск і швидкість вітру змінюються в тому ж діапазоні. Хоча лінія електропередачі надійно захищена від ударів блискавки із струмами понад 16 кА при тиску вітру до 200 Па (18,070 м/с), при збільшенні тиску вітру від 300 Па до 800 Па (з 22,131 м/с до 36,140) м/с), незахищена відстань збільшується з 4,752 м до 26,204 м. Загалом, отримані результати показують, що вплив вітрового навантаження необхідно враховувати в задачах розрахунку блискавкозахисту повітряних ліній електропередачі. Подальші зусилля слід зосередити на вивченні характеристик блискавкозахисту повітряних ліній електропередачі вищих класів напруги.uk
dc.format.pagerangePp. 54-63uk
dc.identifier.citationElectricity transmission and environment: effect of wind loads on lightning shielding performance of overhead power lines / Trotsenko Y., Katsadze T., Dixit M., Peretyatko J. // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2023. – № 1 (71). – С. 54-63. – Бібліогр.: 16 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2023.275995
dc.identifier.issn2308-7382
dc.identifier.orcid0000-0001-9379-0061uk
dc.identifier.orcid0000-0002-8365-0046uk
dc.identifier.orcid0000-0003-1959-7815uk
dc.identifier.orcid0000-0003-1397-8078uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/56503
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 1 (71)uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
dc.subjectlightninguk
dc.subjectshielding failureuk
dc.subjectoverhead ground wireuk
dc.subjectwind loaduk
dc.subjectelectro-geometric modeluk
dc.subjectблискавкаuk
dc.subjectвідмова грозозахистуuk
dc.subjectгрозозахисний тросuk
dc.subjectвітрове навантаженняuk
dc.subjectлектрогеометрична модельuk
dc.subject.udc621.316.9uk
dc.titleElectricity transmission and environment: effect of wind loads on lightning shielding performance of overhead power linesuk
dc.title.alternativeПередача електроенергії та навколишнє середовище: вплив вітрового навантаження на ефективність блискавкозахисту повітряних ліній електропередачіuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
275995-639303-1-10-20230419.pdf
Розмір:
638.96 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 1 (71)