Оценить роль защитного провода в высоковольтных ЛЭП

Рассмотрим задачу расчета распределения электрического потенциала в области высоковольтной линии электропередачи (ЛЭП) над которой расположено грозовое облако с распределенным положительным зарядом, создающим мощное однородное электрическое поле с напряженностью  .

С учетом метода зеркальных отображений защитный провод с линейной плотностью τ и его зеркальное отображение имеют вид

Потенциал поля, созданный зарядом грозового облака и зарядом на заземленном защитном проводе равен

Потенциал поля, созданный зарядом грозового облака

Потенциал поля, созданный зарядом на заземленном защитном проводе

Если точку М поместить на поверхность земли (потенциал равен 0), то получим

Следовательно

Найдем проекцию вектора напряженности Е на ось Х

напряженность Е_x на оси ОХ будет равна нулю при Х:

При радиусе защитного провода R₀ = 0.01 м Х=0.858 h

Вблизи этой точки будет защитная зона, в которой электрическое поле от грозового облака будет значительно ослаблено ().

Электрическое поле постоянного тока