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作 者:陶玉郎 冯建伟[2] 张其林[1] 申元 侯文豪[1] 姜苏[1,4] 王梦寒
机构地区:[1]南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,南京210044 [2]苏州市气象局,江苏苏州215000 [3]云南电网有限责任公司电力科学研究院,昆明650217 [4]贵州省电力设计研究院,贵阳550000
出 处:《电瓷避雷器》2018年第1期68-76,共9页Insulators and Surge Arresters
基 金:国家重点基础研发项目2014CB441405;国家自然科学基金项目面上项目(编号:41575004);国家自然科学基金项目(编号:41275009);电网雷电预警技术研究及雷电预警系统开发(编号:K-YN2013-186);配电网综合防雷体系研究与工程示范(编号:YNKJQQ00000274);江苏省气象局科研基金项目(编号:KM201609)
摘 要:基于L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性击穿效应模型,根据电磁场理论开发了一套三维时域有限差分(3-D FDTD)算法,建立了垂直接地体仿真模型,利用该模型于时域内从电场强度,电导率分布,最大暂态地电位升和暂态冲击阻抗的角度来研究了不同接地体长度和不同电流幅值对垂直接地体冲击散流特性的影响,于频域内从电场强度和电导率分布的角度来研究了垂直接地体在不同正弦电流频率中的散流特性。研究表明:1)接地体长度越长,土壤横向击穿区域越小,纵向击穿区域越大,最大暂态地电位升越小,暂态冲击阻抗越小;2)电流幅值越大,土壤横向和纵向击穿区域越大,最大暂态地电位升越大,暂态冲击阻抗越小;3)正弦电流频率越高,土壤的"趋肤效应"越强,极大影响了接地体的散流过程。Based on soil nonlinear breakdown process proposed by L-D (Liew and Darveniza) , based on electromagnetic field theory, this paper uses three-dimensional finite-difference time-domain method(3-D FDTD), a vertical grounding electrode simulation model is established. It is easy to analyze the relationship of current magnitude and the length of grounding electrode with the impulse dispersing of vertical grounding electrodes by using this model and then the time domain characteristics of grounding electrodes is analyzed from the electric field strength and electric conductivity distribution and the maximum ground potential rise and impulse grounding resistance. It is easy to study the relationship of the si- nusoidal current frequency with dispersing characteristic of vertical grounding electrode. The results indicate that 1)the longer the length of grounding electrode is, the greater the horizontal breakdown area is, the smaller vertical breakdown area is and the smaller the maximum transient ground potential rise is and the smaller transient impulse resistance is; 2) the greater the current magnitude is, the greater the horizontal and vertical breakdown area is and the bigger the maximum transient ground potential rise is and the smaller transient impulse resistance is; 3)The higher the sinusoidal current frequency is, the stronger the skin effect of the soil is, so that it greatly affects the dispersing process of vertical grounding elec- trodes.
关 键 词:垂直接地体 土壤非线性击穿 三维时域有限差分方法 时-频特性 冲击特性
分 类 号:TM862[电气工程—高电压与绝缘技术]
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