محاسبه اضافه ولتاژ در لوله فلزي زير زميني در مجاورت خط انتقال مافوق فشار قوي در اثر برخورد صاعقه

Overvoltage calculation on nearby underground metal pipeline of UHV transmission line tower due to the lightning

يكي از مسائل اساسي در سيستم انتقال پديده صاعقه مي باشد كه همواره از چالش هاي اصلي طراحي خطوط انتقال بوده است. در اين مقاله با استفاده از نرم افزار EMTP، شبيه سازي جريان هاي گذرا در طول دكل هاي انتقال و خطوط زمين زماني كه صاعقه به دكل خط انتقال برخورد مي كند انجام شده است. تحقيقات نشان مي دهد كه جريان هاي در طول دكل ها و سيم هاي زمين به طور چشمگيري كاهش يافته و پس از 5 اسپن مي توانند ناديده گرفته شوند. همچنين تاثير آنها بر روي امپدانس هاي موجي مختلف زمين، مكان هاي تزريق جريان صاعقه، اسپن هاي دكل و امپدانس هاي موجي صاعقه در زمانيكه صاعقه به دكل بر خورد مي كند بدست آمده است. با كمك تبديل فوريه، براي محاسبه ولتاژ استرس گذراي پوشش بر روي خط لوله و ميدان الكتريكي كلي در زمين وقتي كه لوله زيرزميني به طور موازي يا متقاطع با خط انتقال قرار مي گيرد، روش گشتاور انتخاب شده است. فرمول هاي تقريبي براي محاسبه ماكزيمم استرس ولتاژ روكش در لوله فلزي براي حالت متقاطع پيشنهاد شده است كه شامل جريان صاعقه، مقاومت ويژه خاك، مدل هاي لوله، ابعاد ساختار زمين دكل و فاصله جداسازي بين لوله و ساختار زمين دكل است. سپس روش پيشنهاد شده مي تواند براي ارزيابي فاصله ايمن بين لوله و ساختار زمين دكل و ميزان استقامت پوشش ضد خوردگي لوله در برابر صاعقه الكتريكي استفاده شود. نهايتا اگر فاصله واقعي كمتر از ميزان محاسبه شده باشد مدل سازي و آناليز نتايج اندازه گيري ها مي تواند براي محافظت پوشش لوله در عمل استفاده شود.