CC BY
36ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2021. № 2-2 (113)
УДК 622.311
О.Н. Коржова
СКИН-ЭФФЕКТ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ
В статье рассматривается проблема обледенения воздушных линий электропередачи. Рассмотрен и предложен к применению современный метод плавки гололеда - скин-эффект.
Ключевые слова: гололед, авария, линии электропередач, плавка, скин-эффект.
Для передачи электроэнергии на большие расстояния, распределения ее по потребителям широко применяют воздушные линии электропередачи (ВЛЭП), одним из основных элементов которых являются провода [1]. При эксплуатации ВЛЭП возникает проблема обледенения проводов в различных регионах страны с повышенной влажностью. С образованием толстой стенки гололеда увеличивается вероятность обрыва проводов и падения опор, что ведет к нарушению электроснабжения потребителя. Подобные аварии приносят значительный экономический ущерб сетевым компаниям, на их устранение уходит большое количество времени.
Актуальность данной статьи подтверждается проблемой, с которой столкнулись дальневосточные энергетики в ноябре 2020 года, когда на территории Приморского края прошли ледяные дожди. Ситуация осложнилась сильными порывами ветра, достигавшими скорость до 30 метров в секунду. В результате стихии произошло большое количество обрывов проводов ВЛЭП, обрушений опор под тяжестью гололедных образований. Толщина образовавшегося льда на проводах и линиях электропередачи достигала местами 60 мм.
Эксплуатирующие энергетические организации могут проводить плавку гололеда несколькими способами. Инновационным методом плавки гололеда является метод, основанный на скин-эффекте [2].
Скин-эффект - это эффект уменьшения амплитуды электромагнитных волн в зависимости от степени их проникновения внутрь среды проводника [3]. При протекании переменного тока электрические заряды под действием электромагнитных явлений внутри проводника вытесняются к его поверхности, и тогда в центральной части проводника плотность зарядов меньше, чем на периферии. Глубина проникновения тока имеет обратную зависимость от частоты колебания переменного тока, также ее называют глубиной скин-слоя.
При больших частотах ток практически существует только в тонком поверхностном слое, что приводит к увеличению удельного сопротивления проводника, в результате чего можно преобразовать большую часть энергии высокочастотной электромагнитной волны в тепло. Скин-эффект вызывает предварительное оплавление прослойки льда, что облегчает последующее отделение после встряски при вибрационном методе избавления проводов от гололеда.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод о возможном повышении надежности электроснабжения при своевременном проведении плавки гололеда с применением скин-эффекта.
Библиографический список
1.Санакулов А.Х. Проблемы обледенения электрических и контактных сетей // Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, оптимизация, 2016. - № 2. - С. 34-51.
2.Коржова О.Н. Плавка гололеда на линиях электропередачи как способ увеличения надежности электроснабжения // Вестник магистратуры. - 2020. - № 8.
3.Что такое скин-эффект и где его используют на практике // https://zen.yandex.ru/media/energofiksik. Дата обращения 27.01.2020.
КОРЖОВА ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА - магистрант, Амурский государственный университет, Россия.
© Коржова О.Н., 2021.
