0000001

3.3. ZAGROŻENIE PIORUNOWE 1 PRZEPIĘCIA ATMOSFERYCZNE

zapłony materiałów palnych i wybuchowych oraz porażenia ludzi, w drugim zaś — uszkodzenia termiczne i mechaniczne przewodów i izolacji oraz porażenia ludzi. Skutki te mogą być wywoływane bezpośrednim oddziaływaniem prądu piorunowego lub przez powodowane nim napięcia indukcyjne i rezystancyjne oraz- iskry wtórne, związane z właściwymi dla nich parametrami prądu. Na przykład wytopienie metalu w miejscu uderzenia pioruna jest związane z oddziaływaniem ładunku, rozgrzanie przewodu poza miejscem uderzenia — z energią, uszkodzenia mechaniczne przewodów i napięcia rezystancyjne — z wartością szczytową prądu, a spadki indukcyjne i napięcia indukowane — ze stromością narastania prądu.

3.3.3. Przepięcia w liniach elektroenergetycznych

Wyróżnić należy dwa podstawowe przypadki uderzenia pioruna: uderzenie w pobliżu linii i uderzenie w jeden z elementów składowych linii. W pierwszym przypadku powstają przepięcia indukowane, w drugim zaś — oprócz przepięć indukowanych — przepięcia bezpośrednie. Pomimo iż przepięcia indukowane wzrastają ze zmniejszaniem się odległości kanału wyładowania od linii i przy uderzeniu pioruna w linie osiągają największe wartości, to nie są porównywalne z ogromnymi wartościami przepięć bezpośrednich, jakie powstają przy uderzeniu pioruna w przewód linii.

Przepięcia indukowane, powstające przy uderzeniu pioruna obok linii, w ziemię lub w pobliski obiekt naziemny, rzadko osiągają wartości przekraczające 200 kV. Pojawiają się one w wyniku nałożenia się na siebie dwu stanów, a mianowicie stanu poprzedzającego wyładowanie główne i stanu związanego z przepływem ładunku w kanale wyładowania głównego. W czasie poprzedzającym to wyładowanie, w związku z potrzebą kompensacji zewnętrznego pola elektrycznego w przestrzeni między przewodami linii i ziemią, na przewodach zostaje zgromadzony ładunek, dopływający do nich przez uziemione uzwojenie transformatorów. W chwili wyładowania głównegd, w związku z zanikiem pola zewnętrznego, ładunek ten zostaje uwolniony i dzieląc się na połowy odpływa w obie strony linii w postaci fali prądowej. W przestrzeni zawartej między przewodami i ziemią (punkt P na rys. 3.24a) pojawia się zmienne pole elektryczne, na które nakłada się pole powodowane przez falę ładunku w kanale. Natężenia tego rodzaju pól elektrycznych w dowolnym punkcie układu można wyznaczyć za pomocą zależności na związane z nimi potencjały opóźnione, tj. opóźniony potencjał skalamy

(3.99)

i opóźniony potencjał wektorowy

177

(3.100)

12 — Technika wysokich napiąć