Методические указания совместимость технических средств электромагнитная радиопомехи индустриальные от воздушных линий электропередачи (стр. 2 из 3)

2. МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БАЗИСНОГО УРОВНЯ РАДИОПОМЕХ ОТ ЛЭП

Конкретный метод прогнозирования, который должен использоваться в случае конкретной проектируемой линии, будет зависеть от того, являются ли источниками помех корона на проводах или изоляторы и арматура, т.е. должны ли провода работать при градиенте напряжения более чем 14 кВ/см* или менее чем 12 кВ/см**. Для градиентов напряжения между этими величинами как провода, так и изоляторы могут вносить вклад в уровень помех проектируемой линии.
________________
* Соответствует амплитудному значению 20 кВ/см.

** Соответствует амплитудному значению 17 кВ/см.

2.1. Методы, связанные с помехами от проводов

В РД 50-723 приведен обзор расчетных методов прогнозирования как аналитических и полуэмпирических, так и эмпирических или сравнительных. Аналитический метод основывается на результатах измерений, проведенных на коротком образце провода в опытной клетке, и включает очень сложный анализ. Короткий провод можно испытать при любом желаемом состоянии поверхности, а напряжение радиопомех измеряется с помощью схемы, приведенной в РД 50-725. Однако надежное прогнозирование базисного уровня помех от ЛЭП за счет короны на проводах может быть получено только в результате испытаний при влажных условиях, так как в этом случае число отдельных источников короны на единицу длины достаточно высокое для удовлетворительной статистической выборки. Для линии постоянного тока для расчета уровня помех необходимо пользоваться рекомендациями, приведенными в РД 50-723.

Простые сравнительные формулы, на которые делается ссылка в РД 50-723, основываются на результатах измерений напряженности поля радиопомех, проведенных на действующей линии аналогичной конструкции. Эти формулы учитывают влияние различия между базисной и проектируемой линиями, такого как разница в рабочем градиенте напряжения или диаметре провода. Если конструкция базисной и проектируемой линии аналогична и эксплуатационные условия, такие как загрязнение воздуха, метеоусловия и т.д., также аналогичны, то можно получить довольно точный прогноз уровня радиопомех, который можно ожидать от проектируемой линии за счет короны на проводе. Влияние погодных условий может быть определено путем проведения измерений на базисной линии при ряде погодных условий.

В РД 50-723 приведен каталог профилей полей радиопомех, создаваемых короной на проводах, для некоторых конструкций одноцепных ЛЭП. Эти профили справедливы, когда величины градиента напряжения у поверхности проводов линии достаточно высоки, чтобы создавать радиопомехи. Величины напряженности поля на частоте измерения 500 кГц даются как для сильного дождя, так и средних хороших погодных условий, при которых напряженность поля помех ниже на 17-25 дБ, чем при сильное дожде. Профили демонстрируют затухание поля помех с расстоянием, перпендикулярным к линии, для расстояний до 150 м.

2.2. Методы, связанные с помехами от изоляторов и арматуры

В РД 50-725 приводится корреляция между напряжением радиопомех, создаваемых арматурой и изоляторами линии, измеренным в соответствии с процедурой, приведенной в РД 50-725 и уровнем создаваемого электрического поля. Эта корреляция применима там, где имеется одиночный источник помех, например, разбитый изолятор, или где многочисленные источники распределены равномерно вдоль линии. Метод, который включает полуэмпирическую формулу, практически пригоден там, где провода проектируемой линии должны работать при низком градиенте у поверхности проводов, т.е. не создавать помех от короны, и требуется прогнозирование уровня радиопомех, который должен ожидаться от изоляторов линии. Процедура измерения радиопомех, приведенная в РД 50-725, обычно применяется к изоляторам в чистом и сухом состоянии. Однако испытания могут быть проведены также и на специально загрязненных образцах изоляторов в увлажненном и мокром состоянии, а результаты этих испытаний могут использоваться в формуле для прогнозирования уровня радиопомех проектируемой линии.

2.3. Методы, относящиеся к совместным помехам от проводов, изоляторов и арматуры

В РД 50-723 приведена информация об использовании опытных линий. Если конструкция проектируемой линии сильно отличается от конструкции действующих линий, то радиопомехи должны исследоваться на относительно короткой опытной линии. Такие исследования на опытной линии особенно полезны, когда проектируется ЛЭП более высокого класса напряжения, чем находящиеся в эксплуатации. Радиопомехи экспериментальной ЛЭП определяют в различных погодных и атмосферных условиях с тем, чтобы радиопомехи проектируемой ЛЭП могли быть оценены при условиях, в которых она будет находиться при эксплуатации. При этом может быть учтено также влияние загрязнения изоляторов, На опытной линии одновременно могут быть получены и другие важные данные, такие как потери на корону и акустические помехи.

В РД 50-725 приведен метод, с помощью которого может быть установлен уровень радиопомех от ЛЭП, при котором будет обеспечена заданная напряженность сигнала вещания на данном расстоянии от линии для 80% времени с 80% вероятностью.

2.4. Формула СИГРЭ* для расчета помех от проводов
_______________
* Международная конференция по большим электрическим системам.

Эта формула, имеющая эмпирическую основу, дает наиболее вероятный уровень, который ожидается от состаренных проводов в сухую погоду на расстоянии 20 м от крайнего провода линии на частоте измерения 500 кГц, при высоте антенны над землей 2 м. Формула получена для линий, работающих при напряжениях от 200 до 765 кВ и при максимальных градиентах 12-20 кВ/см*. Формула СИГРЭ для однофазной линии с одиночным или расщепленным проводом имеет вид

**,

где

- напряженность поля радиопомех на расстоянии 20 м от ближайшей фазы проектируемой линии, дБ/1 мкВ/м;

- максимальное эффективное значение градиента напряжения на поверхности проводов, кВ/см;

- радиус провода, см.
________________
* Соответствует амплитудным значениям от 17 до 28 кВ/см.

** В отечественной практике используются максимальные амплитудные значения градиента, и формула принимает вид

Рекомендуется точный расчет максимального градиента напряжения на поверхности провода из-за его значительного влияния на уровень помех. Метод расчета предлагается в приложении 1 РД 50-723.

Для одноцепных трехфазных линий формула может быть разложена на:

,

где

, и - расстояния по прямой от проводов фаз до антенны измерительного прибора, м.

Эти формулы могут также использоваться для определения напряженнности поля радиопомех на любом расстоянии от линии приблизительно до 100 м.

Суммирование этих полей осуществляется следующим образом: если одно из полей по меньшей мере на 3 дБ больше, чем два других, то этими двумя полями пренебрегают. Если это условие не выполняется, суммарная напряженность поля помех определяется по формуле

,

где

и - две наибольшие величины из трех указанных выше величин, дБ/1 мкВ/м.

Для двухцепной линии поле радиопомех, создаваемое каждым из шести проводов, рассчитывается, как указано выше. Поля, создаваемые соответствующими фазами, складываются квадратично, а три результирующие поля суммируют, как указано выше.

Для получения уровня радиопомех на частоте, отличной от 500 кГц, следует использовать поправку, приведенную в приложении 2 РД 50-723.

Если необходимо выполнить расчеты для расстояний, отличающихся от 20 м, то следует использовать формулу, приведенную в РД 50-725.

Уровень радиопомех для погодных условий, отличных от средней сухой хорошей погоды, может оцениваться по приложению 2 РД 50-725.

Влияние высоты над уровнем моря на уровень радиопомех может быть учтено, исходя из формулы