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.