Нижегородский политех запатентовал способ точного поиска повреждений на двухцепных линиях электропередачи

Учёные Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) получили патент на новый способ определения места повреждения на двухцепных воздушных линиях электропередачи. Патент Российской Федерации № 2 861 653 зарегистрирован 6 мая 2026 года, заявка была подана 29 октября 2025 года.

Авторы изобретения — сотрудники университета Александр Леонидович Куликов, Денис Сергеевич Федосов и Евгений Валерьевич Крюков. Правообладателем выступает сам НГТУ.

О чём идёт речь?

Когда на высоковольтной линии электропередачи происходит короткое замыкание — например, из-за упавшего дерева, удара молнии или других причин — энергетикам нужно как можно быстрее понять, в каком именно месте на линии произошла авария. От этого зависит, насколько быстро ремонтные бригады доберутся до точки повреждения и восстановят электроснабжение. Линия в десятки и сотни километров — это не городская улица: каждый лишний час поиска оборачивается увеличением продолжительности отключения потребителей.

Для расчёта расстояния до места повреждения энергетики используют математические модели, на основе которых решается квадратное уравнение. Но у такого уравнения, как известно из школьного курса, может быть два корня — то есть два возможных ответа на вопрос «где именно случилась повреждение». И оба ответа могут формально попадать в пределы линии. В реальной работе это означает неопределённость: непонятно, к какой из двух точек ехать ремонтной бригаде.

Особую сложность создают двухцепные линии — те, где на одних и тех же опорах подвешены сразу две параллельные линии. Так выполняется большинство линий напряжением 110–220 кВ. Цепи на общих опорах могут влияют друг на друга, и это влияние обязательно нужно учитывать в расчётах — иначе ошибка в определении места повреждения может составить значительные величины.

Что предложили нижегородские учёные?

Авторы патента разработали способ, который позволяет однозначно определить место повреждения на двухцепной линии.

Суть в следующем: при расчёте учитывается индуктивная связь между двумя цепями линии — то самое взаимное влияние, о котором говорилось выше. Дополнительно в расчётах используются токи нулевой последовательности, зафиксированные в обеих цепях линии со стороны точки измерения, а также составляющие обратной последовательности токов.

В результате формируется не одно, а два связанных квадратных уравнения, которые объединяются в систему. После преобразований эта система даёт уравнение с двумя корнями: один из них всегда соответствует ситуации, когда повреждение произошло прямо на шинах подстанции, к которой подключена линия, второй — это и есть искомое расстояние до места аварии непосредственно на линии.

Чтобы выбрать правильный ответ, метод опирается на уже существующую на подстанциях дифференциальную защиту шин. Если она сработала — значит, авария произошла на самих шинах. Если не сработала — значит, повреждение находится на линии, и место однозначно определяется по определенной формуле.

В чём польза?

Главный практический результат — устранение неопределённости при поиске повреждения. Энергетики получают один-единственный ответ о расстоянии до места аварии вместо двух возможных вариантов, между которыми раньше приходилось выбирать с помощью дополнительных процедур и инженерной интуиции. Это означает более быстрый выезд ремонтных бригад в правильную точку и сокращение времени восстановления электроснабжения.

Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.

Подписывайтесь на наш канал в МАX

"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"