74
СЕТИ
РОССИИ
воздушные ЛЭП
воздушные ЛЭП
О
дним
из
показателей
на
-
дёжности
воздушных
линий
электропередачи
(
ВЛ
)
является
их
грозо
-
упорность
.
ВЛ
имеют
большую
про
-
тяжённость
и
высоту
,
что
делает
их
весьма
уязвимыми
для
воздей
-
ствия
молнии
.
Для
анализа
и
раз
-
работки
системы
молниезащиты
и
мероприятий
по
её
совершенство
-
ванию
необходима
совокупность
множества
параметров
[1],
кото
-
рые
сложно
даже
перечислить
,
но
особое
значение
среди
них
имеют
данные
о
токах
молнии
.
Накоплен
-
ная
в
настоящее
время
и
исполь
-
зуемая
в
расчётах
статистика
за
-
регистрированных
токов
молнии
опирается
в
основном
на
данные
исследований
в
Италии
(
Бергер
)
при
ударах
молнии
в
специально
оборудованные
вышки
.
Достовер
-
ные
данные
о
токах
молнии
и
их
характеристиках
,
возникающих
в
реальных
объектах
,
подвергшихся
грозовому
воздействию
,
в
частно
-
сти
объектах
энергетики
,
практиче
-
ски
отсутствуют
.
Прежде
всего
это
связано
с
отсутствием
доступных
по
ценам
и
имеющих
удовлетво
-
рительные
параметры
датчиков
тока
молнии
,
позволяющих
реги
-
стрировать
необходимые
данные
локальных
ударов
молнии
в
опоры
ВЛ
,
тросы
или
фазные
провода
и
от
-
дельные
конструктивные
элементы
подстанций
(
ПС
).
В
этой
статье
кратко
представ
-
лена
работа
по
созданию
таких
ло
-
кальных
устройств
регистрации
тока
молнии
,
их
возможному
примене
-
нию
и
перспективах
дальнейших
разработок
в
этой
области
.
ПРОБЛЕМЫ
ИЗМЕРЕНИЯ
ТОКА
НА
ОПОРАХ
ВЛ
Рассматриваются
типичные
физико
-
технические
условия
,
при
которых
должна
работать
система
регистрации
тока
молнии
[1, 2].
Основные
параметры
разряда
(
из
различных
источников
):
•
средняя
величина
амплитуды
тока
молнии
— 30
кА
;
•
количество
компонент
— 3—5;
•
средний
интервал
между
компо
-
нентами
— 60
мс
;
•
длительность
фронта
— 1—5
мкс
;
•
длительность
тока
молнии
по
РД
[1, 2] — 20—50
мкс
;
•
средний
заряд
— 20
Кл
.
Создание системы
регистрации тока
молнии на опорах
ВЛ 220 кВ
Эдуард БАЗЕЛЯН, заведующий лабораторией
математического моделирования электрофизических процессов
ОАО «ЭНИН им. Г.М. Кржижановского», д.т.н.,
Алексей КОЗЛОВ, инженер-программист,
Александр КОЗЛОВ, начальник отдела
экспериментальных исследований,
Сергей КОЗЛОВ, инженер-конструктор,
Андрей ЧУЛКОВ, генеральный директор,
ЗАО «Специальные энергетические технологии»,
Алексей ШУРУПОВ, директор Шатурского филиала
Объединённого института высоких температур РАН, к.ф-м.н.
75
№ 6 (15), ноябрь-декабрь, 2012
*
зависит
от
конструктивных
особен
-
ностей
опор
ВЛ
,
например
для
желе
-
зобетонных
опор
типа
ПСБ
220-11
значение
этого
параметра
— 2,
для
металлических
опор
типа
П
_
МОД
1(220) («
рюмка
»
с
растяжка
-
ми
) — 6.
Наименование
параметра
Ед
.
измер
.
Знач
.
Диапазон
амплитуд
импульса
тока
регистрируемых
ДТМ
кА
1—70
Длительность
импульса
тока
регистрируемого
ДТМ
мкс
20—500
Регистрация
биполярных
импульсов
тока
—
да
Автономный
ресурс
работы
(
АРР
)
без
замены
источников
питания
,
не
менее
месяц
6
Фиксация
времени
и
даты
разряда
молнии
за
период
АРР
,
с
точностью
не
менее
%
0,01
Временное
разрешение
записываемых
данных
на
фронте
тока
(
дискретность
преобразования
),
не
более
мкс
0,05
Разрядность
преобразования
регистрируемых
данных
,
не
менее
бит
12
Хранение
данных
о
количестве
компонент
разрядов
молнии
,
не
менее
—
32
Работоспособность
в
температурном
диапазоне
С
-10 +40
Табл
. 1.
Основные
требования
к
датчику
тока
молнии
Условия
измерения
тока
:
•
железобетонные
или
металличе
-
ские
опоры
;
•
количество
ветвлений
тока
мол
-
нии
по
конструктивным
элемен
-
там
1—6
*
;
•
отсутствие
стационарного
элек
-
тропитания
;
•
высокий
уровень
электромаг
-
нитных
помех
;
•
необходимость
обеспечения
вандалозащищённости
.
СУЩЕСТВУЮЩИЕ
МЕТОДЫ
РЕГИСТРАЦИИ
ЛОКАЛЬНЫХ
РАЗРЯДОВ
Существующие
методы
доста
-
точно
ограничены
и
представлены
в
основном
счётчиками
разрядов
и
пиковыми
детекторами
,
в
которых
,
как
правило
,
производится
измере
-
ние
(
фиксация
)
амплитудных
зна
-
чений
тока
и
полного
заряда
[3, 4].
Кроме
того
,
эти
устройства
либо
достаточно
энергоёмки
и
требуют
подключения
к
сетям
энергоснаб
-
жения
,
либо
требуют
специального
оборудования
для
считывания
дан
-
ных
.
Датчики
для
измерения
полно
-
го
профиля
тока
молнии
с
необхо
-
димым
временным
разрешением
разрабатываются
и
изготавливают
-
ся
в
единичных
экземплярах
в
ис
-
следовательских
целях
.
ИСХОДНЫЕ
ПАРАМЕТРЫ
ДАТЧИКА
ТОКА
МОЛНИИ
(
ДТМ
)
Основные
технические
требова
-
ния
к
датчику
тока
молнии
представ
-
лены
в
табл
. 1.
РАЗРАБОТКА
И
СОЗДАНИЕ
ДАТЧИКА
ТОКА
МОЛНИИ
Поскольку
структура
современ
-
ного
автономного
датчика
,
способ
-
ного
зарегистрировать
,
оцифровать
и
сохранить
данные
,
достаточно
очевидна
:
•
первичный
преобразователь
тока
;
•
нормирующий
усилитель
;
•
быстродействующий
АЦП
;
•
процессор
первичной
обработ
-
ки
данных
и
управления
режи
-
мами
;
•
память
для
хранения
данных
;
•
система
энергопитания
,
—
основной
задачей
разработки
ста
-
ло
обеспечение
заданной
автоном
-
ности
устройства
.
Решение
которой
в
той
или
иной
степени
определяло
выбор
и
способ
реализации
всех
основных
модулей
системы
.
Приводим
краткие
пояснения
к
выбору
основных
компонентов
си
-
стемы
.
ПЕРВИЧНЫЙ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ТОКА
МОЛНИИ
Из
табл
. 1
следует
,
что
необходи
-
мо
обеспечить
полосу
пропускания
первичного
датчика
0,5—4000
кГц
.
Условия
применения
ДТМ
наклады
-
вают
дополнительные
ограничения
на
первичный
преобразователь
,
а
именно
снижение
энергопотре
-
бления
до
минимально
возможных
значений
.
По
этой
причине
боль
-
шинство
активных
датчиков
,
по
-
зволяющих
измерять
магнитное
поле
тока
,
протекающего
по
эле
-
ментам
конструкции
,
не
удовлет
-
воряют
этому
условию
.
Например
,
типичный
датчик
,
основанный
на
эффекте
Холла
,
с
максимальным
быстродействием
(
Т
ф
~ 3
мкс
)
имеет
потребление
несколько
мА
при
на
-
пряжении
питания
5—10
В
.
Легко
увидеть
,
что
за
период
автономной
работы
ДТМ
для
такого
датчика
по
-
требуется
дополнительный
элемент
питания
ёмкостью
не
менее
12
А
·
ч
.
Стоит
подчеркнуть
,
что
полоса
про
-
пускания
в
области
верхних
частот
при
этом
будет
снижена
более
чем
в
10
раз
.
Оптические
датчики
,
основан
-
ные
на
эффекте
Фарадея
,
датчики
на
основе
магниторезистивного
эф
-
фекта
,
включая
GMR,
также
облада
-
ют
рядом
недостатков
,
приводящих
к
существенному
усложнению
и
удо
-
рожанию
системы
[5].
Всё
вышеперечисленное
при
-
водит
к
выводу
о
том
,
что
следует
выбрать
в
качестве
первичного
датчика
тока
пояс
Роговского
с
внешней
интегрирующей
RC-
цепочкой
на
дискретных
эле
-
ментах
,
которая
дополнительно
включает
элементы
защиты
элек
-
тронных
цепей
от
возможных
пе
-
ренапряжений
.
ВЫБОР
АНАЛОГОВО
-
ЦИФРОВОГО
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
(
АЦП
)
Учитывая
,
что
современные
эко
-
номичные
микроконтроллеры
не
имеют
встроенных
АЦП
необходи
-
мого
быстродействия
,
рассматри
-
вался
вариант
построения
систе
-
мы
на
отдельном
дискретном
чипе
АЦП
.
Главный
недостаток
быстродей
-
ствующих
АЦП
—
высокая
мощность
потребления
,
которая
обычно
со
-
ставляет
несколько
сотен
мВт
при
частоте
выборок
от
20
МГц
.
По
этому
параметру
среди
многообра
-
зия
производителей
безусловным
лидером
является
фирма
Analog
Device
с
одной
из
последних
раз
-
работок
— AD9629 (45
мВт
при
20
МГц
), —
что
и
определило
наш
выбор
.
76
СЕТИ РОССИИ
ПРОЦЕССОР
ПЕРВИЧНОЙ
ОБРАБОТКИ
ДАННЫХ
И
УПРАВЛЕНИЯ
РЕЖИМАМИ
Жёсткие
временные
параме
-
тры
,
связанные
с
необходимостью
управления
потоками
данных
более
20 MIPS
при
минимально
возмож
-
ном
энергопотреблении
,
определи
-
ли
выбор
основного
управляющего
процессора
—
предпочтение
было
отдано
ARM Cortex-M3 LPC 1759.
При
решении
задачи
сниже
-
ния
энергопотребления
системы
за
счёт
реализации
эффективных
алгоритмов
управления
режимами
энергосбережения
(«
сна
»)
и
обеспе
-
чения
дополнительных
сервисных
функций
возникла
необходимость
включения
в
структуру
системы
процессора
MSP430F2410,
харак
-
теризующегося
низким
энергопо
-
треблением
,
основное
назначение
которого
заключается
в
:
•
управлении
режимами
энер
-
госбережения
(«
сна
»)
основных
модулей
системы
;
•
контроле
работоспособности
системы
;
•
управлении
режимом
обмена
данными
с
внешними
устрой
-
ствами
;
•
обработке
и
записи
дополни
-
тельных
сервисных
параметров
системы
.
Рис
. 1.
Блок
-
схема
ДТМ
стемы
в
течение
двух
-
трех
недель
.
Учитывая
,
что
время
автономной
работы
ДТМ
должно
составлять
не
менее
6
месяцев
,
возникла
необхо
-
димость
обеспечения
дополнитель
-
ного
питания
,
необходимого
для
пе
-
риодической
подзарядки
основного
аккумулятора
.
Очевидным
решени
-
ем
при
выборе
системы
дополни
-
тельного
питания
стало
применение
солнечной
батареи
.
Предваритель
-
ная
оценка
метеоусловий
для
пе
-
риода
май
-
октябрь
в
зоне
примене
-
ния
датчиков
показала
достаточно
высокую
эффективность
солнечных
батарей
(
изготовитель
ООО
«
Альт
-
Энергия
»,
Анапа
).
БЛОК
-
СХЕМА
ДТМ
Кратко
покажем
назначение
и
основные
принципы
взаимодей
-
ствия
элементов
блок
-
схемы
,
клас
-
сифицируя
описание
по
режимам
работы
системы
(
рис
. 1).
Режим
1
В
исходном
состоянии
работа
-
ют
только
модули
,
выделенные
на
блок
-
схеме
жёлтым
цветом
.
АЦП
под
управлением
процессора
сбора
данных
находится
в
режиме
непре
-
рывного
преобразования
.
Данные
циклически
сохраняются
в
ОЗУ
про
-
цессора
.
Быстродействующая
бу
-
ферная
память
и
флеш
-
накопитель
с
системой
обмена
отключены
.
По
-
требление
системы
в
этом
режиме
составляет
около
90
мВт
.
РАЗРАБОТКА
СИСТЕМЫ
ЭНЕРГОПИТАНИЯ
Поскольку
оценка
энергопотре
-
бления
в
активном
режиме
датчи
-
ка
тока
молнии
давала
величину
порядка
100—200
мВт
,
в
качестве
основного
источника
питания
была
выбрана
аккумуляторная
батарея
Delta DT 1212,
которая
гарантирует
полностью
автономную
работу
си
-
Рис
. 2.
Корпус
и
основные
блоки
разработанного
ДТМ
1 —
основная
крышка
корпуса
ДТМ
(
на
наклонной
грани
устанавливается
солнечная
батарея
); 2 —
основание
корпуса
служит
для
размещения
и
крепления
основных
модулей
ДТМ
; 3 —
электронный
блок
с
интерфейсным
разъёмом
в
ниж
-
ней
части
корпуса
; 4 —
аккумуляторная
батарея
с
элементами
крепления
.
Преобразователь
тока
молнии
—
пояс
Роговского
Модуль
обнаружения
разряда
Процесс
управления
и
обмена
Управляемый
преобразователь
питания
Модуль
управления
зарядом
Аккумулятор
Солнечная
батарея
Флэш
накопитель
Модуль
обмена
данными
Интерфейсный
разъём
Быстродействующий
усилитель
и
АЦП
Быстродействующая
буферная
память
Быстродействую
-
щий
процесс
сбора
данных
77
№ 6 (15), ноябрь-декабрь, 2012
5
0
-5
-10
-15
-20
100
Ток
8,7
А
120
t,
мкс
I
,
кА
140
160
180
200
220
240
260
280
300
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
Ток
t,
мкс
I
,
кА
150
170
190
210
230
250
270
290
Режим
2
При
обнаружении
разряда
тока
соответствующий
модуль
переводит
процессор
управления
в
режим
со
-
хранения
образа
ОЗУ
в
быстродей
-
ствующую
буферную
память
,
тем
самым
обеспечивая
запись
одной
компоненты
разряда
.
Время
за
-
писи
буферной
памяти
составляет
несколько
миллисекунд
,
в
течение
которых
потребляемая
мощность
возрастает
до
280
мВт
.
После
этого
система
возвращается
к
режиму
1
и
в
течение
последующей
секунды
ожидает
очередные
компоненты
разряда
молнии
.
При
их
обнаруже
-
нии
повторяется
режим
2.
Режим
3
По
окончании
времени
записи
всех
компонент
разряда
(
до
одной
секунды
)
система
переходит
к
перезаписи
данных
из
быстродей
-
ствующей
буферной
памяти
в
энер
-
гонезависимую
память
—
флеш
-
накопитель
.
Мощность
потребления
на
время
перезаписи
(
около
60
мс
)
возрастает
до
370
мВт
.
По
оконча
-
нии
этого
режима
система
вновь
переходит
к
режиму
1.
Конструктивное
исполнение
ДТМ
приведено
на
рис
. 2—4.
ОПЫТНАЯ
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
В
грозовой
сезон
2011
года
ДТМ
в
количестве
100
шт
.
прошли
опытную
эксплуатацию
на
воздуш
-
ной
линии
220
кВ
ЦГЭС
-
ШЗО
МЭС
Юга
.
По
окончании
опытной
эксплуа
-
тации
внешний
осмотр
ДТМ
пока
-
зал
удовлетворительное
состояние
и
возможность
их
дальнейшей
экс
-
плуатации
.
Результаты
дополни
-
тельных
лабораторных
испытаний
нескольких
образцов
ДТМ
,
прошед
-
ших
опытную
эксплуатацию
,
пред
-
ставлены
на
рис
. 5.
Рис
. 3.
ДТМ
в
сборе
Рис
. 4.
ДТМ
,
установленный
на
железобетонной
(
а
)
и
металлической
(
б
)
опоре
Рис
. 5.
Осциллограммы
,
зарегистрированные
датчиками
токов
а
)
в
лаборатории
ЗАО
«
СЭТ
»
б
)
в
лаборатории
ОАО
«
НПО
Стример
»
Проверка
состояния
системы
автономного
питания
показала
сле
-
дующее
:
•
солнечные
батареи
незна
-
чительно
снизили
мощность
(
менее
10%)
в
связи
с
наличием
загрязнений
поверхности
;
•
проверка
аккумуляторов
показа
-
ла
снижение
их
первоначальной
ёмкости
,
в
связи
с
этим
в
схему
дополнительно
был
введён
модуль
управления
зарядом
.
Считывание
данных
со
всех
ДТМ
показало
,
что
сведений
о
прохожде
-
нии
тока
молнии
через
опоры
не
за
-
регистрировано
.
По
данным
других
систем
,
ис
-
пользованных
на
этой
линии
элек
-
тропередачи
,
с
достаточно
высо
-
кой
степенью
достоверности
на
опоре
319,
где
установлен
ДТМ
№
57,
был
зарегистрирован
ток
молнии
с
амплитудой
5,65
кА
.
По
-
следующий
анализ
позволил
сде
-
лать
вывод
,
что
порог
срабатывания
модуля
при
обнаружении
разряда
недостаточен
при
растекании
тока
по
конструктивным
элементам
опор
а
)
а
)
б
)
б
)
78
СЕТИ РОССИИ
и
при
длительности
разряда
менее
30
мкс
.
В
настоящее
время
выполнена
доработка
ДТМ
,
направленная
на
устранение
этого
недостатка
,
и
по
-
рог
регистрации
тока
для
бетонных
двухстоечных
опор
составляет
около
1,5
кА
,
для
металлических
—
не
бо
-
лее
1
кА
.
Начало
грозового
сезона
2012
г
.
для
ДТМ
оказалось
более
продуктив
-
ным
.
На
воздушной
линии
220
кВ
ЦГЭС
-
ШЗО
МЭС
Юга
был
зареги
-
стрирован
разряд
тока
через
две
соседние
металлические
опоры
при
ударе
молнии
в
фазный
про
-
вод
.
Данные
,
считанные
из
памяти
датчиков
,
в
графическом
виде
пред
-
ставлены
на
рис
. 6.
В
настоящее
время
ведётся
об
-
работка
данных
по
синтезу
полного
тока
молнии
,
связанная
с
учётом
всех
влияющих
факторов
.
Таким
образом
,
подтверждена
на
практи
-
ке
возможность
применения
авто
-
номных
датчиков
тока
молнии
для
регистрации
локальных
ударов
не
-
посредственно
в
объекты
электро
-
энергетики
.
ДАЛЬНЕЙШЕЕ
РАЗВИТИЕ
ПРОЕКТА
В
течение
лета
2011
г
.
специали
-
сты
ЗАО
«
СЭТ
»
осуществили
разра
-
ботку
следующего
поколения
реги
-
страторов
тока
молнии
—
РТМ
-2
и
РТМ
-3.
РТМ
-2
В
новой
разработке
(
РТМ
-2)
полностью
изменена
схема
,
эле
-
ментная
база
и
в
значительной
ча
-
сти
переработан
алгоритм
функцио
-
нирования
регистратора
.
На
рис
. 7
представлена
блок
-
схема
РТМ
-2.
Режим
2
При
обнаружении
данных
о
гро
-
зовой
активности
активизируется
работа
модулей
«
регистрации
тока
молнии
»
и
«
преобразования
и
за
-
писи
данных
».
Система
работает
в
режиме
непрерывной
циклической
записи
в
собственную
буферную
па
-
мять
данных
от
первичного
преоб
-
разователя
тока
молнии
.
При
этом
быстродействующая
FRAM-
память
находится
в
отключённом
состоя
-
нии
.
Потребление
системы
в
этом
режиме
составляет
около
90
мВт
.
Режим
3
Случай
возникновения
разряда
тока
фиксируется
модулем
реги
-
страции
тока
молнии
,
по
сигналу
ко
-
торого
модуль
преобразования
и
за
-
писи
данных
переводится
в
режим
перезаписи
образа
буферной
па
-
мяти
в
быстродействующую
FRAM-
память
.
Время
перезаписи
буфер
-
ной
памяти
составляет
несколько
миллисекунд
,
в
течение
которых
по
-
требляемая
мощность
возрастает
до
200
мВт
.
После
этого
система
возвраща
-
ется
к
режиму
2
и
в
течение
после
-
дующей
секунды
ожидает
очеред
-
ных
компонент
разряда
молнии
.
Рис
. 6.
Зарегистрированные
с
помощью
ДТМ
токи
молнии
через
металлические
опоры
Рис
. 7.
Блок
-
схема
РТМ
-2
Ниже
очень
кратко
описаны
на
-
значение
и
основные
принципы
взаимодействия
элементов
блок
-
схемы
,
классифицированные
по
ре
-
жимам
работы
системы
.
Режим
1
В
исходном
состоянии
работают
только
модули
грозовой
активности
и
управления
режимами
,
обеспечи
-
вая
минимальную
мощность
потре
-
бления
на
уровне
0,6
мВт
.
В
таком
режиме
при
выбранном
источнике
питания
система
сохраняет
работо
-
способность
более
12
мес
.
Первичный
преобразователь
тока
молнии
Модуль
преобразования
и
записи
данных
Модуль
быстродействующей
энергонезависимой
памяти
Модуль
обмена
данными
Модуль
регистрации
тока
молнии
Модуль
управления
режимами
Модуль
контроля
грозовой
активности
Батарея
питания
Датчик
79
Датчик
22
Время
,
мкс
То
к
,
кА
6
5
4
3
2
1
0
-1
100
150
200
250
300
350
400
450
79
№ 6 (15), ноябрь-декабрь, 2012
При
их
обнаружении
повторяется
режим
3.
По
окончании
времени
фиксации
всех
компонент
разряда
(
одна
секунда
)
система
снова
пере
-
ходит
к
режиму
2.
Время
нахождения
системы
в
режиме
2
управляется
программно
и
определяется
состоянием
сигна
-
лов
от
модуля
грозовой
активности
и
заданным
интервалом
ожидания
разряда
.
Опытные
измерения
интервалов
между
сигналами
,
фиксирующими
грозовую
активность
в
ближней
зоне
грозового
фронта
,
составляли
от
не
-
скольких
секунд
до
3,5
мин
,
что
по
-
служило
основанием
для
выбора
пя
-
тиминутного
интервала
для
перевода
системы
из
режима
1
в
режим
2.
По
истечении
этого
интервала
и
в
отсутствии
сигналов
грозовой
ак
-
тивности
система
возвращается
в
режим
1
с
минимальной
потребляе
-
мой
мощностью
.
Главное
отличие
РТМ
-2
от
ДТМ
заключается
в
следующем
:
•
отсутствие
дополнительных
источников
питания
(
солнечных
батарей
);
•
реализация
контроля
грозовой
обстановки
по
электромагнит
-
ному
излучению
канала
молнии
для
управления
режимами
энер
-
госбережения
;
•
значительное
снижение
мас
-
согабаритных
характеристик
измерителя
;
•
введение
в
схему
радиоканала
(
опция
)
обмена
данными
для
обеспечения
промежуточного
считывания
данных
.
Регистратор
тока
молнии
РТМ
-2
представлен
на
рис
. 8.
Рис
. 9.
Осциллограммы
записи
грозового
разряда
от
модуля
грозовой
активности
а
)
типичная
осциллограмма
грозового
разряда
в
ближней
зоне
б
)
осциллограмма
грозового
разряда
с
«
радиовспышками
»
Следует
отметить
,
что
в
данном
регистраторе
по
результатам
опыт
-
ной
эксплуатации
снижено
быстро
-
действие
(
дискретность
преобразо
-
вания
0,25
мкс
),
но
в
дополнение
к
стандартным
параметрам
осущест
-
вляется
запись
данных
о
времени
развития
и
ухода
грозового
фронта
в
зоне
установки
РТМ
-2.
Необходимо
подчеркнуть
,
что
полевые
испытания
РТМ
-2 (
осень
2011
г
.)
показали
не
только
эффек
-
тивность
контроля
электромагнит
-
ного
излучения
молнии
для
управле
-
ния
энергопотреблением
системы
,
но
и
возможность
внесения
до
-
полнительных
функций
в
РТМ
-2
по
мониторингу
состояния
ВЛ
в
части
Рис
. 8.
Регистратор
тока
молнии
РТМ
-2
400
300
200
100
0
-100
-200
-300
-400
-500
-0,3
-0,2
-0,1
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
мс
П
ост
.
мВ
мс
П
ост
.
мВ
400
300
200
100
0
-100
-200
-300
-400
-500
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
250
80
СЕТИ РОССИИ
регистрации
повышенного
уровня
коронных
и
искровых
разрядов
.
На
рис
. 9
представлены
осциллограм
-
мы
записи
грозового
разряда
от
мо
-
дуля
грозовой
активности
.
РТМ
-3
Появление
на
рынке
микро
-
процессоров
новой
разработки
(EFM32G
ххх
)
с
рекордными
параме
-
трами
по
производительности
(ARM
Cortex-M3, 32-bit)
и
экономичности
позволили
обеспечить
разработку
следующей
серии
регистраторов
тока
молнии
—
РТМ
-3.
Регистратор
тока
молнии
РТМ
-3
представлен
на
рис
. 10.
В
данной
разработке
сохранены
все
параметры
РТМ
-2,
но
система
работает
в
режиме
непрерывной
записи
данных
с
ресурсом
автоном
-
ной
работы
не
менее
2
лет
!
На
гро
-
зовой
сезон
2012
г
.
запланированы
полевые
испытания
регистратора
.
ПЕРСПЕКТИВЫ
Дальнейшее
развитие
проекта
предполагает
совершенствование
методов
регистрации
токов
молнии
,
увеличение
сроков
автономной
ра
-
боты
регистраторов
,
развитие
интер
-
фейсов
доступа
к
данным
и
решение
целого
ряда
дополнительных
задач
.
Представленная
работа
пред
-
полагает
в
дальнейшем
форми
-
рование
кластерной
системы
ре
-
гистрации
грозовой
активности
,
позволяющей
в
реальном
времени
регистрировать
грозовые
события
на
объектах
энергетики
.
Комплекс
автономных
измери
-
тельных
модулей
системы
,
устанав
-
ливаемых
непосредственно
на
опо
-
ры
ВЛ
,
оборудование
подстанций
Рис
. 10.
Регистратор
тока
молнии
РТМ
-3
динамической
индикации
состо
-
яния
кластерных
узлов
и
изме
-
рительных
модулей
системы
;
•
обеспечение
представления
всей
информации
посредством
интернет
-
технологий
.
Поскольку
в
настоящее
время
не
существует
подобных
систем
,
обладающих
достаточной
достовер
-
ностью
,
информативностью
,
просто
-
той
эксплуатации
и
автономностью
работы
,
создание
системы
на
осно
-
ве
кластерной
структуры
с
использо
-
ванием
беспроводных
технологий
для
непрерывного
контроля
грозо
-
вых
событий
на
производственно
-
технологических
объектах
энергети
-
ки
позволит
получить
необходимые
данные
для
совершенствования
систем
грозозащиты
и
предупре
-
ждения
аварий
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Руководство
по
защите
электри
-
ческих
сетей
6—1150
кВ
от
гро
-
зовых
и
внутренних
перенапря
-
жений
.
С
-
П
:
Из
-
во
ПЭИПК
, 1999,
353
с
.
2.
Инструкция
по
устройству
мол
-
ниезащиты
зданий
и
соору
-
жений
.
РД
34.21.122-87.
В
сб
.
Инструктивные
указания
по
про
-
ектированию
электротехниче
-
ских
промышленных
установок
.
М
:
Энергоатомиздат
, 1988,
№
6.
3. CITEL-2CP, 12 boulevard des Iles —
92441 Issy les Moulineaux Cedex —
France Tel. +33-1 41 23 50 23 —
Fax +33-1 41 23 50 09 — Email :
[email protected]
4. www.vaisala.com or contact us at
5
Джексон
Р
.
Г
.
Новейшие
датчики
.
Техносфера
, 2007.
и
промышленные
объекты
энер
-
гетики
,
обеспечит
регистрацию
и
сбор
необходимых
данных
с
после
-
дующей
их
передачей
на
управляю
-
щие
серверы
.
Последние
в
режиме
«online»
осуществляют
обработку
,
представление
и
визуализацию
гро
-
зовой
обстановки
по
заданным
ре
-
гионам
с
применением
интернет
-
технологий
.
В
настоящее
время
у
специалистов
компании
«
Специаль
-
ные
энергетические
технологии
»
в
активной
стадии
находится
реше
-
ние
следующих
задач
:
•
разработка
кластерной
модели
системы
регистрации
грозовых
событий
на
объектах
электро
-
энергетики
с
возможностью
динамической
реконфигурации
;
•
организация
устойчивых
бес
-
проводных
каналов
передачи
актуальных
данных
на
сервер
(GSM, GPRS, ISM)
в
условиях
линий
электропередачи
;
•
разработка
и
реализация
алгоритмов
тестирования
и
Оригинал статьи: Создание системы регистрации тока молнии на опорах ВЛ 220 кВ
В этой статье кратко представлена работа по созданию таких локальных устройств регистрации тока молнии, их возможному применению и перспективах дальнейших разработок в этой области.