Агроновости, технологии, оборудование

Одной из основных проблем при проектировании передач постоянного тока (ППТ) являются эффекты, обусловленные короной. При этом имеются в виду не только экономические факторы, связанные с потерями электроэнергии, но и сопутствующие нежелательные эффекты такие, как радиопомехи, акустические шумы и присутствие заряженных ионов в пространстве вокруг линии.

Последний из упомянутых эффектов — существование объемного заряда — проявляется в значительном влиянии на статические электрические поля линии и, как следствие этого, имеет важное значение при рассмотрении влияния воздушных линий постоянного тока на окружающую среду.

В настоящее время при анализе влияния ППТ сверхвысокого напряжения наибольшее внимание уделяется определению распределения ионного тока и напряженности электрического поля.

Работа таких линий сопровождается непрерывным направленным движением ионов от коронирующего провода линии: движение под действием поля провода с противоположной полярностью, движение под действием ветра и движение к поверхности земли. При униполярной ППТ полярность ионов совпадает с полярностью коронирующего провода, при биполярной ППТ ионы каждой полярности генерируются вблизи соответствующего полюса линии. В пространстве между каждым полюсом и землей располагаются ионы со знаком, соответствующим полярности полюса. В зоне между полюсами присутствуют ионы обеих полярностей, что приводит к рекомбинации ионов. Таким образом, влияние воздушной линии постоянного тока на окружающую среду многограннее, чем ВЛ переменного тока.

Воздействие на окружающую среду можно разделить на три составляющих, характеризующихся:
— плотностью тока потока ионов;
— плотностью объемного заряда ионов;
— электрическим полем от провода Епров и объемного заряда ионов Еион. 
Кроме того, протекание постоянного тока в проводе сопровождается постоянным магнитным полем (для ППТ ±500 кВ—0,022 мТ).

На напряженность оказывают влияние, с одной стороны, геометрия проводов линии, их взаимное расположение и значение приложенного к ним потенциала и, с другой стороны, все заряды, распределенные в пространстве, которые сильно зависят от состояния окружающей среды (силы ветра, влажности, запыленности, температуры). Таким образом, вектор напряженности Е определяется как потенциалом, приложен¬ным к электродам, так и распределенным в пространстве объемным зарядом р, генерируемым короной, который сам по себе движется под воздействием Е:

На линии постоянного тока только положительный провод излучает значительное паразитное поле. Процесс ионизации вблизи отрицательного провода хотя и вызывает потери того же порядка, что и потери вблизи положительного провода, но проходит с малой прерывистостью поля.

При дожде ионизация более существенна, поскольку капли сильно увеличивают неровности на проводе, способные вызвать кистевые разряды. При дожде растут потери на корону, а поле радиопомех появляется при слабых напряжениях в сухую погоду из-за увеличения числа неровностей и растет значительно медленнее с ростом напряжения. Для обычных рабочих напряжений наблюдается более слабое паразитное поле при дожде, чем в сухую погоду, это можно объяснить появлением «местных корон». В дождь уровень радио помех колеблется от 2 до 9 дБ.
 
Существует гипотеза по указанному явлению: поглощение высоких частот значительнее в пространстве, заключенном между проводами и землей, в среде, тем более ионизированной, чем сильнее ионизация в непосредственной близости от проводов.
Акустические шумы ППТ также возникают в основном у положительного провода, хотя их уровень ниже, чем у ВЛ переменного тока того же класса напряжения. Так, для ППТ ±500 кВ уровень шума составляет 40 дБА. Следует отметить тот факт, что это значение сильно колеблется в зависимости от состояния окружающей среды, влияющей на объемный ионный заряд ППТ, тогда как уровень шума ВЛ переменного тока достаточно стабилен при любой погоде.

Исследования ППТ ±400 кВ в США показали, что озон, производимый линией, незначительно влияет на окружающую среду.

Эффекты воздействия поля ППТ на людей и транспортные средства менее значительны, чем у ВЛ переменного тока того же класса напряжения, так как порог ощущения постоянного тока гораздо выше, чем переменного. У мужчин порог ощущения постоянного тока составляет 5,2 мА, у женщин — 3,5 мА. Для сравнения порог ощущения переменного тока — 1,0 мА и 0,7 мА соответственно.

Ток ионного потока под ППТ во много раз меньше порога ощущения человека. Измерения, проведенные американскими учеными, показали, что в области напряженности электрического поля 40 кВ/м этот ток составляет 0,003— 0,004 мА.

Похожие записи

• Проблемы утилизации пестицидов.