Особенности работы однопроводных электросетей повышенной частоты

Повышение эффективности линий электропередачи - важное условие обеспечения сельскохозяйственных объектов электрической энергией. За время развития систем передачи электрической энергии появились линии постоянного тока, линии переменного напряжения промышленной частоты и линии переменного напряжения повышенной частоты. Автор рассматривает особенности работы систем передачи электрической энергии, разработанных Всероссийским институтом электрификации сельского хозяйства, по однопроводным линиям электропередачи, работающим на повышенной частоте в диапазоне 5-20 кГц. Показано, что система позволяет передавать электрическую энергию по одному проводу с возвратом через плохо проводящие грунты на повышенной частоте. При этом отметили, что для работы однопроводной системы электропередачи требуется организовывать заземление. Установили, что отличительной особенностью работы заземления на повышенной частоте является то, что, кроме проводимости грунта, работает также диэлектрическая проницаемость его слоев. Это позволяет уменьшить размеры заземлителей или передавать электрическую энергию через плохо проводящие грунты с небольшими потерями. Приведены расчеты эффективности передачи электрической энергии. Определили, что эффективность передачи электрической энергии мощностью 10 кВт на частоте 10 кГц через сухой кремнезем может составлять 96,5 процента, в то время как на частоте 50 Гц эффективность передачи будет стремиться к нулю. Провели оценку коррозионных повреждений стальных электродов, размещенных в электролите на токах различной частоты. Приведены результаты эксперимента по влиянию повышенной частоты на цепи заземлителей. Установили, что на повышенной частоте 2,6 и 100 кГц коррозия электродов уменьшается по сравнению с частотой 50 Гц на 15-20 процентов, а по сравнению с постоянным током - в 60 раз. Это позволяет использовать в качестве заземлителей однопроводной линии электропередачи не только специальные электроды, но и сельскохозяйственные объекты.

передача электрической энергии, сети повышенной частоты, однопроводная линия, заземление, Transmission of electrical energy, High-frequency networks (HF), Single-wire line, Grounding

1. Люди русской науки: Очерки о выдающихся деятелях естествознания и техники / Под ред. С.И. Вавилова. М., Л.: Гос. изд-во техн.теоретической литературы. 1948

2. Терентьев И.Э., Шадрина Н.О., Уфа Р.А. Анализ технологий высоковольтной передачи энергии постоянным током (ВППТ). Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2013

3. Козлов П.Я. Конструктор. М.: Машиностроение, 1989. С. 9-10

4. Львов А.П. Электрические сети повышенной частоты. М.: Энергоиздат, 1981. 104 с

5. Стребков Д.С., Некрасов А.И. Резонансные методы передачи электрической энергии. М.: ВИЭСХ, 2013. 584 с

6. Стребков Д.С., Некрасов А.И., Трубников В.З. Резонансная система передачи электрической энергии // Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Томск, ТПУ, 2010. С. 205-207

7. Юферев Л.Ю., Рощин О.А., Александров Д.В., Соколов А.В. Исследование резонансной системы передачи электроэнергии на повышенной частоте // Альтернативная энергетика и экология. 2014. N8 (148). С. 89-93

8. Юферев Л.Ю., Рощин О.А., Александров Д.В. Основные проблемы и их устранение при проектировании РОС // Инновации в сельском хозяйстве. 2013. N1 (3). С. 18-24

9. Калашников С.Г. Электричество. М.: Физматлит, 2004. 624 с

10. Александров Д.В., Юферев Л.Ю. Возможность применения резонансной системы электропитания для катодной защиты // Инновации в сельском хозяйстве. 2012. N2 (2). С. 46-53

11. Флоренский П.А. Диэлектрики и их техническое применение. М.: Р.И.О. Главэлектро ВСНХ, 1924. С. 206

12. Скорчелетти В.В. Теоретическая электрохимия. Л.: Госхимиздат, 1963. 610 с

13. Эткинс П. Физическая химия. Т. 2. М.: Мир, 1980. 584 c