Рассчитать годовое число грозовых отключений воздушной линии электропередачи

Для оценки грозоупорности воздушных линий электропередачи различного номинального напряжения и технического исполнения введено понятие удельного числа отключений линии длиной 100 км за 100 грозовых часов в году.
Удельное число отключений линий с тросами вычисляется по формуле:
,
где hтр – средняя высота подвеса тросов, м;
hоп – высота опоры, м;
lпр – длина пролёта, м;
Рα – вероятность прорыва молнии через тросовую защиту:
Вероятность прорыва молнии через тросовую защиту:
.
При ударе молнии в один из проводов на соседней фазе наводится потенциал и её перекрытие произойдёт, если критический ток:
кА,
где Iкр – ток молнии в поражённом проводе, кА;
U50% – импульсная прочность гирлянды;
при n = 2, U50% = 1300 - импульсная прочность гирлянды (рассчитанной на 220 кВ), z – волновое сопротивление провода (z = 300 Ом) для ВЛ на металлических и железобетонных опорах.
Вероятность появления тока величиной Iкр или большего, при котором изоляция перекрывается:
,
Рпер – вероятность перекрытия изоляции на опоре при ударе молнии в провод.
Находим Ртр – вероятность пробоя промежутка трос – провод при ударе молнии в трос в середине пролёта; она оценивается по формуле:
,
(при ударе молнии в трос напряжение между тросом и проводом зависит только от крутизны тока а и не зависит от его амплитуды; расстояние между тросом и проводом S принимается равным 0,02 · lпр = 0,02 · 300 = 6 м).
Находим Роп – вероятность перекрытия изоляции при ударе в опору:
,
кА;
при n = 2, δ = 0,15.
η1 – вероятность образования устойчивой дуги при перекрытии изоляции опоры, для линий до 220 кВ η1 = 0,7.
η2 – вероятность образования устойчивой дуги при пробое воздушной изоляции в пролёте:
,
где Еср – средняя напряжённость.
Подставляя полученные значения, определяем удельное число отключений линии:
.
Число отключений линий равно 20,37 раза для линии длиной 100 км за 100 грозовых часов в году.