一種適用于輸電線路桿塔接地體雷電沖擊特性的計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于輸電線路桿塔接地體雷電沖擊特性的計算方法，該方法以電路理論為基礎(chǔ)，明確了接地體在雷電流沖擊作用下各個基本參數(shù)的計算公式，并在現(xiàn)有公式基礎(chǔ)上，結(jié)合土壤火花放電理論，將非線性火花放電采用電路參數(shù)動態(tài)變化的計算模型體現(xiàn)出來，本發(fā)明中提出計算思路和方法，可以得出每一小段接地導(dǎo)體在火花放電過程中，該段電流和該段對地電阻（電導(dǎo)）之間的非線性關(guān)系，從而實現(xiàn)接地電阻隨支路電流的瞬時變化，將電感效應(yīng)，火花效應(yīng)及雷電流的時變特征同時考慮進(jìn)去；同時該計算過程簡單直觀，工作量小，參數(shù)可以靈活改變，為正確研究桿塔接地體沖擊特性提供了快捷手段。
【專利說明】一種適用于輸電線路桿塔接地體雷電沖擊特性的計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于輸電線路桿塔接地體雷電沖擊特性的計算方法，屬于電力【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]由于雷電流的高頻率和高陡度，使得接地體的電感在沖擊特性中有著重要作用，阻止電流向接地體遠(yuǎn)方流動，使得沖擊接地系數(shù)大于1，即雷電流的電感效應(yīng)；雷電流的幅值很高，進(jìn)而增大了土壤中的電場強(qiáng)度，當(dāng)該電場強(qiáng)度大于土壤的耐受能力時便會發(fā)生非線性擊穿，相當(dāng)于增大了接地體的有效尺寸，此時沖擊接地電阻小于工頻接地電阻，這一特點稱為雷電流的火花效應(yīng)；當(dāng)雷電流注入接地體時，就以波的形式沿接地體的各個分支迅速傳播，傳播過程中各個點的電壓和電流波會隨傳播時間的不同而不同，即雷電流的時變特性。國內(nèi)外對接地體雷電沖擊特性的計算并沒有同時考慮電感效應(yīng)和火花效應(yīng)，同時考慮電感效應(yīng)和火花效應(yīng)可以反映接地體沖擊接地電阻的時變特性。
[0003]目前關(guān)于雷電沖擊特性的理論體系主要有四項:有限元方法，傳輸線理論，電磁場理論和電路理論。利用有限元方法求解數(shù)理方程，可解決工程實際問題，但在沖擊特性數(shù)值計算中有限元法近似地認(rèn)為接地體周圍土壤的火花放電是均勻的，但實際上火花效應(yīng)的強(qiáng)弱是隨沖擊電流的瞬時大小而變化的。按照傳輸線理論和電磁場理論建立的模型可以考慮沖擊特性的暫態(tài)過程，但兩種理論都沒有考慮接地體在沖擊電流下所呈現(xiàn)的火花效應(yīng)；而電路理論可以通過建立路的模型計算接地體的暫態(tài)特性，但需要正確的理論公式推導(dǎo)，并要將非線性火花放電考慮進(jìn)去。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種同時考慮電感效應(yīng)和非線性火花效應(yīng)的適用于輸電線路桿塔接地體雷電沖擊特性的計算方法，計算過程簡單直觀，工作量小，參數(shù)可以靈活改變，為正確研究桿塔接地體沖擊特性提供了快捷手段。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]本發(fā)明的方法具體包括以下幾個步驟:
[0007](I)將接地體在沖擊電流作用下的火花放電區(qū)域，細(xì)分為若干段不同大小的圓柱形；按照非均勻有損傳輸線理論，建立接地體基本電路模型，其中，R0i> Li, Ci和Gi分別為每段接地體自身電阻、電感、對地電容及對地電導(dǎo)；
[0008]單位長度接地體對地電導(dǎo)的計算
【權(quán)利要求】
1.一種適用于輸電線路桿塔接地體雷電沖擊特性的計算方法，其特征在于，具體包括以下幾個步驟: (1)將接地體在沖擊電流作用下的火花放電區(qū)域，細(xì)分為若干段不同大小的圓柱形；按照非均勻有損傳輸線理論，建立接地體基本電路模型，其中，Rc^LiXi和Gi分別為每段接地體自身電阻、電感、對地電容及對地電導(dǎo)； 單位長度接地體對地電導(dǎo)的計算
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于輸電線路桿塔接地體雷電沖擊特性的計算方法，其特征在于， 步驟(1)中，接地體基本參數(shù)計算公式如下: (Ia)每段接地體自身電阻的計算
【文檔編號】G01R31/12GK103901328SQ201410117010
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】路永玲, 陶風(fēng)波, 劉洋, 周志成 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院