Extras din referat
1. INTRODUCERE
Transmisia perturbatiilor de la sursa pana la „victima” potentiala se face printr-un proces
de cuplaj intre cele doua parti. Acest proces poate fi diferit in functie de diverse criterii.
Diferitele forme de cuplaj pot fi clasificate in functie de diverse criterii.
Este evident ca realitatea complexa a cazurilor reale nu se va preta intotdeauna la
simplificarile determinate de necesitatea de a modela procesele de cuplaj, cu scopul de a permite
abordarea lor prin metode numerice de calcul.
Clasificarea proceselor de cuplaj permite insa concentrarea asupra aspectelor principale si
abordarii prin calcul numeric a problemelor complexe intalnite in realitate.
In practica, deseori liniile electrice aeriene de inalta tensiune (de 50 Hz) sunt amplasate
pe trasee comune cu alte structuri metalice aparente si/sau ingropate (conducte metalice de
transport / distributie gaze naturale, conducte de titei sau alte produse petroliere, structuri
metalice aferente sistemului energetic, linii de telecomunicatii si/sau de telecomanda etc.).
Datorita cuplajelor inductive, conductive si capacitive, apar interferente nedorite pe liniile
de telecomunicatii precum si in cinetica reactiilor de coroziune ale suprafetelor metalice care
functioneaza in medii electrolitice naturale (sol, ape freatice etc.), in sensul accelerarii
coroziunii, chiar si in cazul structurilor protejate impotriva coroziunii prin injectie de curent
catodic (protectia catodica) [9].
In principiu, functie de durata lor, interferentele pot fi:
- interferente de lunga durata, care de obicei proveni din: curentii de lucru la functionare
normala, curentii de punere la pamant in retelele compensate, interferentele prin cuplaje
capacitive cu liniile de inalta tensiune etc.;
- interferente de scurta durata, care de obicei proveni din: curentii de scurtcircuit si cei de
dubla punere la pamant cu durata de cateva zecimi de secunda [10];
- interferente de impuls, care de obicei sunt create de supratensiunile produse de manevrele
de comutatie din sistemul de tarnsport/distributie/utilizare a energiei electrice [5], [8] si/sau de
descarcarile electrostatice (trasnete).
La joasa frecventa, in cazul unor circuite situate la o distanta d mult mai redusa decat
lungimea de unda ce caracterizeaza fenomenul (d<<λ), termenul de radiatie poate fi neglijat fata
de termenii datorati sarcinilor electrice si curentului care circula prin conductor.
Este cazul unui conductor al unei linii de transport a energiei electrice din sistemul
electroenergetic, caracterizat prin existenta unui mediu izolant (aer) si un mediu conductor
(pamant), in care rezistivitatea si densitatea de curent electric sunt realtiv reduse si deci campul
electric indus este practic nul [2], [3], [4].
1.2. Cuplajul capacitiv (electric)
Cuplajul capacitiv apare intre doua circuite ale caror conductoare se afla la potentiale
diferite. Ca urmare a diferentei de potential, intre conductoare se produce un camp electric
modelat in schema echivalenta printr-o capacitate parazita.
Numai structurile metalice aeriene situate in vecinatatea liniilor de inalta tensiune sunt
supuse influentei capacitive; aceasta influenta apare atat in conditii de functionare normale cat si
in conditii de defect.
Algoritmul de calcul al acestui tip de cuplaj este prezentat in schema alaturata. Tensiunile
apar intre structura metalica si pamant, atunci cand armatura metalica este izolata (prin starturi
de protectie anticorozive electroizolante), amplitudinea perturbatiei fiind determinata de: nivelul
de tensiune al liniei electrice perturbatoare, distanta dintre linie si armatura metalica a stalpului,
conditiile de operare a liniei electrice. In cazurile reale, care prezinta interes practic, sunt
minimum doua conductoare deasupra unui plan de masa (pamant, sol); chiar si pentru acest caz
simplu, expresiile analitice ale capacitatilor intre cele doua conductoare si intre conductoare si
sol devin destul de complicate. In cazul cuplajului capacitiv, determinat de campul electric al
liniei de inalta tensiune, se poate utiliza ipoteza ca solul este un conductor perfect, de
conductivitate infinita, deoarece conductivitatea sa este cu mult superioara celei a aerului.
Rezultatele masuratorilor efectuate in teren la o LEA de 220 kV dublu circuit, avand unul
dintre circuite pasivizat, arata ca tensiunile induse prin cuplaj capacitiv sunt de valori ridicate (de
la cativa kilovolti la zeci de kilovolti) si constituie un real pericol pentru personalul care, urcat pe
o consola a stalpului, atinge conductorul. Inseamna ca personalul care lucreaza la armaturile si
clemele conductoarelor unui circuit pasivizat, trebuie sa fie perfect izolat fata de sol. Avand in
vedere faptul ca ecranarea nu se poate aplica la LEA de inalta tensiune, singura tehnica valabila
ramane aducerea persoanei care lucreaza la acelasi potential cu cel al liniei.
Fig. 1. Configuratia masuratorilor efectuate in teren.
Exemplu de cuplaj electric a doua circuite 1 si 2 prin intermediul unui camp electric
cvasistationar respectiv prin capacitati parazite este prezentat in Fig. 2 [5], [7].
Tensiunea retelei provoaca curenti alternativi (de deplasare) prin capacitatile parazite care
se scurg prin legatura de punere la pamant comuna, la neutrul retelei. Curentul prin CP1
provoaca, o cadere de tensiune pe impedantele interne ale emitatorului si receptorului din
circuitul 2, care se suprapune peste semnalul util ca o tensiune perturbatoare.
In Fig. 2. a) structura 1 este supusa tensiunii U1 fata de pamant. Structura 2 primeste
tensiunea U2 (care se suprapune peste semnalul util, nereprezentat in Fig. 2) datorata
capacitatilor parazite C2, C12 ca si rezistentei (de perditanta) R1.
Preview document
Conținut arhivă zip
- Modelarea Mecanismelor de Cuplaj ale Interferentelor Electromagnetice.pdf