В книге рассмотрен физический механизм развития искрового разряда в гигантских воздушных промежутках между заряженными центрами облака и землёй в стадиях развития лидерного процесса и нейтрализации объёмного заряда лидера. На основе выполненного анализа определены возможные параметры тока молнии: крутизна нарастания и максимальное значение. Показано, что время нарастания тока молнии соответствует времени пробега электромагнитной волны вдоль канала лидера. Определены волновые параметры канала молнии. Исследована зависимость параметров импульса тока молнии от сопротивления заземления проводящего канала молнии.

Для специалистов, работающих в области электроэнергетики, а также может быть использована студентами электроэнергетических вузов в качестве учебного пособия при изучении курса «Техника высоких напряжений».

Молния является одним из грандиозных явлений природы, оказывающих значительное влияние на многие стороны жизни на Земле. Одна из них — электроэнергетика с протяжёнными линиями электропередачи и подстанциями, занимающими значительные площади. Поэтому множество разрядов молнии в землю поражают электроэнергетические объекты, вызывая перерывы электроснабжения потребителей. По этой причине с начала развития электроэнергетики разрабатываются меры защиты электроэнергетических сетей от разрядов молнии. Однако эти меры основаны на чисто эмпирическом подходе без тщательного научного анализа процесса развития разряда молнии и, прежде всего, её финальной стадии, определяющей ток молнии.

Измерения различных параметров молнии (крутизна, максимальное значение, длина фронта импульса тока и его продолжительность) выполнены бессистемно, вне связи с какой-либо логической схемой развития разряда молнии и формирования её выходных параметров. Поэтому они не позволяют дать количественное описание всех стадий развития разряда и его воздействий на электроэнергетические объекты.

Задача настоящей книги — преодолеть этот недостаток и, опираясь на известные феноменологические и количественные данные о молнии, представить структурную схему развития разряда с количественной оценкой параметров всех его стадий. И далее использовать эти оценки для рассмотрения способов защиты объектов электроэнергетики и других объектов от прямых ударов молнии, а также защиты подстанций и расположенного на них оборудования от набегающих с линий волн грозовых перенапряжений. При этом рассмотрено влияние на распространяющиеся волны стримерного коронного разряда и нелинейных ограничителей перенапряжений. Методика учёта влияния коронного разряда на волны грозовых перенапряжений оригинальна и ранее нигде не публиковалась. Для того чтобы не отсылать читателя к многочисленным и весьма противоречивым публикациям о нелинейных ограничителях перенапряжений, являющихся одним из основных средств ограничения грозовых перенапряжений, отдельная глава (гл. 4) посвящена их описанию и обоснованию защитных характеристик.

Автор отдаёт себе отчёт в том, что в условиях неполноты экспериментальных данных некоторые оценки, приведённые в книге, могут быть неточными. Но общая схема развития разряда в достаточной степени обоснована, что позволит целенаправленно проводить экспериментальные исследования молнии с целью уточнения параметров разряда и последующей корректировки предложенной расчётной методики…

Предисловие

Книги на ту же тему

1. Электроснабжение: учебник для вузов, Конюхова Е. А., 2014
2. Проблема шаровой молнии, Смирнов Б. М., 1988
3. Природа шаровой молнии, Сингер С., 1973
4. Математическое моделирование катастрофических явлений природы, Коробейников В. П., 1986
5. Справочник по энергоснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий, Гамазин С. И., Кудрин Б. И., Цырук С. А., ред., 2010