Данная выпускная квалификационная работа выполнена на тему: «Распределение токов в проводе воздушной линии» и посвящена исследованию распределения токов внутри провода с учётом скин-эффекта. Работа выполнена с использованием языка программирования Python 3 и программы конечно-элементного моделирования FreeFem++ версии 4.8. В данной работе подробно рассмотрено распределение тока с учётом и без учёта скин-эффекта внутри провода ВЛ. Были составлены и сравнены между собой, а также с известным аналитическим решением, следующие численные модели: модель цилиндрического провода с круглым сечением, модель провода с учётом стального сердечника в виде системы двух соосных цилиндров и модель провода с учётом конструкции провода. Сравнение производилось на основе данных ГОСТ 839-2019 «Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия», чтобы сравнение было предметным, а не чисто теоретическим. В результате было выявлено, что картина распределения токов в проводе ВЛ существенно отличается от равномерного распределения, причём с ростом диаметра, а следовательно и сечения эта разница вырастает, достигая 50% и более в ряде случаев. Из этого делается вывод, что учёт реального распределения токов в проводе ВЛ необходим.

The topic of this graduate qualification paper is “Current distribution in overhead conductor”. The object of this study is a research current distribution inside wire with skin-effect. The thesis was performed using the programming languages Python 3 and FreeFem++ v4.8, which uses the finite element method. In this paper thorough research of current distribution was considered for overhead conductors with and without skin-effect. Numerical solutions of current distribution were compiled and compared with each other and with theoretical solution. The following numerical models were considered: a model of a cylindrical conductor with circular cross section, model of a conductor with steel core as coaxial cylinder and model of conductor taking into account his construction. The comparison was made on the basis of data of GOST 839-2019 (Russian equivalent of EN 50182), describing bare wires, used on the overhead line, so that comparison was subject, but not purely theoretical. It can be concluded that current distribution in overhead conductor differ significantly from the uniform distribution, and with the increasing diameter the difference grows, reaching 50% and more in a number of cases. These findings make it possible to conclude that it is necessary to consider the real current distribution in overhead conductor.