Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 11

Improving the lightning resistance of high-voltage overhead power line

Poprawa odporności odgromowej napowietrznej linii elektroenergetycznej wysokiego napięcia

10.15199/48.2023.11.21

nr katalogowy: 146207
10.15199/48.2023.11.21

Streszczenie

In the presented article, by the method of planning an experiment, an analysis of the parameters that affect the stability of high-voltage overhead power lines to the effects of atmospheric overvoltages was carried out. The parameters that have a greater impact on the reliability of highvoltage overhead power lines from lightning surges are determined. Partially changing the design of the ground wire, a new effective method was proposed to increase the protection zone by winding longitudinal metal rods in the shape of the letter “V” on its surface. The possibility of increasing the lightning protection zone by placing these simple elements on the surface of the ground wire is shown, in addition, the possibility of further reducing the probability of the passage of the lightning channel bypassing the ground wire and directly falling into the conductor due to the increase in the inhomogeneity of the electric field between the ground wire and the lightning rod.

Abstract

W prezentowanym artykule metodą planowania eksperymentu przeprowadzono analizę parametrów wpływających na stabilność napowietrznych linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia na skutki udarów atmosferycznych. Określono parametry, które mają większy wpływ na niezawodność napowietrznych linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia od wyładowań atmosferycznych. Po częściowej zmianie konstrukcji kabla odgromowego zaproponowano nową skuteczną metodę zwiększenia strefy ochronnej poprzez nawinięcie na jego powierzchnię podłużnych metalowych prętów w kształcie litery „V”. Pokazano możliwość zwiększenia strefy ochrony odgromowej poprzez umieszczenie tych prostych elementów na powierzchni przewodu odgromowego, dodatkowo możliwość dalszego zmniejszenia prawdopodobieństwa przejścia piorunochronu wokół przewodu odgromowego i bezpośredniego uderzenia w przewód dzięki pokazano wzrost niejednorodności pola elektrycznego między przewodem uziemiającym a piorunochronem.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1]. DM Romps, JT Seeley, D Vollaro, J Molinar. Projected increase in lightning strikes in the United States due to global warmingi - Science, 14 Nov 2014, Vol 346, Issue 6211, pp. 851-854.DOI: 10.1126/Science.1259100
[2]. David M. Romps, Jacob T. Seeley, David Vollaro, and John Molinari. Science Projected increase in lightning strikes in the United States due to global warming.14 Nov 2014,Vol 346, Issue 6211. pp. 851-854/DOI: 10.1126/science.1259100
[3]. Seeley, J. T. & Romps, D. M. The effect of global warming on severe thunderstorms in the United States. J. Clim. 28, 2443– 2458 (2015)/ DOI: https://doi.org/10.1175/JCLI-D-14-00382.1
[4]. Anja T. Rädler, Pieter H. Groenemeijer, Eberhard Faust, Robert Sausen and Tomáš Púčik. Frequency of severe thunderstorms across Europe expected to increase in the 21st century due to rising instability. npj Climate and Atmospheric Science (2019)2:30 ; https://doi.org/10.1038/s41612-019-0083- 7.
[5]. Abdullah Kahraman, Elizabeth J Kendon, Hayley J Fowler1 and Jonathan M Wilkinson. Contrasting future lightning stories across Europe. Environmental Research Letters. Environ. Res. Lett. 17 (2022) 114023 DOI 10.1088/1748-9326/ac9b78.
[6]. Taszarek, M., and Coauthors, 2019: A Climatology of Thunderstorms across Europe from a Synthesis of Multiple Data Sources. J. Climate, 32, 1813–1837. DOI:10.1175/JCLID-18-0372.1
[7]. Friedrich Kiessling, Peter Nefzger, João Felix Nolasco, Ulf Kaintzyk. Lightning protection. Pages 99-113.© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2003
[8]. J.Luiz De Franco, J. Pissolato Filho, Improvement of the transmission and sub-transmission overhead lines lightning performance using line arresters –experience in Brazil, Journal of Energy, vol. 60 (2011) Special Issue, p. 61-68. https://doi.org/10.37798/2011601-4263.
[9]. Simpy Sanyal, Taeyong Kim, Ja-Bin Koo, Ju-Am Son, In-Hyuk Choi, Junsin Yi. Probabilistic analysis of the failure of highvoltage insulators based on compositional analysis. Electric Power Systems Research.Volume 195, June 2021, 107184. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2021.107184.
[10]. Dmitriyev M.V. Primeneniye OPN dlya zashchity izolyatsii VL 6-750 kV.–SPb.: Izd-vo Politekhn. un-ta, 2009. –92 s.
[11]. Li, J. Yao, and B. Zhang, "Application of Zinc Oxide Arrester in Overhead Transmission Line Insulation Protection," Proceedings of the 2018 IEEE 3rd Advanced Information Technology, Electronic and Automation Control Conference (IAEAC), pp. 252-255, Aug. 2018. DOI: 10.1109/IAEAC.2018.8567619
[12]. RD 153-34.3-35.125-99. Rukovodstvo po zashchite elektricheskikh setey 6-1150 kV ot grozovykh i vnutrennikh perenapryazheniy/Pod nauchnoy redaktsiyey N.N.Tikhodeyeva. –2-ye izd. –SPb: PEIPK Mintopenergo RF, 1999. –355st.
[13]. Jakub Furgał. Influence of Lightning Current Model on Simulations of Overvoltages in High Voltage Overhead Transmission Systems. Energies. 2020, 13, 296.
[14]. Mladen S.Banjanin., Milan S.Savić., Zlatan M.Stojković. Electric Power Systems Research.Volume 127, October 2015, Pages 206-212.
[15]. Burtsev A.V., SelivanovV.N. Method for Calculating of Lightning Impact Level on Overhead Transmission Line. Applied Sciences, 20212021, 11, 6609. https://doi.org/10.3390/app11146609.
[16]. Eriksson, A.J. The Incidence of Lightning Strikes to Power Lines. IEEE Trans. Power Deliv. 1987, 2, 859–870.
[Google Scholar]
[CrossRef]
[17]. Alfita R., Ibadillah A. F., Nahari R. V., Pramudia M. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 753 (2021) 012052. doi:10.1088/1755-1315/753/1/012052.
[18]. Jiju Antony, “Design of Experiments for Engineers and Scientists,” Publisher: Elsevier Science & Technology Books. Pub. Date: October 2003. (Journal or magazine citation).
[19]. Aleksandrov G.N. Molniya i molniyezashchita G. N. Aleksandrov;
[otv. red. V. N. Kozlov]; In-t elektrofiziki i elektroenergetiki RAN.- M.: Nauka, 2008.- 274 s. – ISBN 978- 5-02-036613-8.
[20]. E.Kuffel, W.S. Zaengl, and J.Kuffel “High Voltage Engineering Fundamentals”, Second edition 2000, published by Butterworth-Heinemann.
[21]. S.V.Rzayeva, N.S.Mammadov, N.A.Ganiyeva ”Overvoltages during Single-Phase Earth Fault in NeutralIzolated Networks (1035)kV”. Journal of Energy Research and Reviews. Volume 13, Issue 1, page 7-13, 2023/
[22]. Rzayev.G.R., Ahmedov E.N. Method of lightning protection of current-carrying wires of high voltage line. Intellectual Property Agency of the Republic of Azerbaijan. Patent - I2020 0108, 22.12.2020.
[23]. Zhou C., Cao X., Li Y., Wang J. - Research and Design of Lightning Protection System for Oil Tanks. MATEC Web of Conferences, 2020, https://doi.org/10.1051/matecconf/202031905001.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-11 , nr katalogowy 146207 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2023-11

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma