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考虑土壤频变特性的接地系统有限元模型
  • ISSN号:1003-8337
  • 期刊名称:《电瓷避雷器》
  • 时间:0
  • 分类:TM862[电气工程—高电压与绝缘技术]
  • 作者机构:[1]郑州大学电气工程学院,郑州450001, [2]国网河南省电力公司电力调度控制中心,郑州450052
  • 相关基金:国家自然科学基金(编号:51307152).
中文摘要:

基于电磁场理论的有限元法(FEM)和傅里叶变换相结合,通过引入Visacro-Alipio土壤频变公式,建立了可以考虑土壤电参数频变性的接地系统有限元模型。按照文献所给典型Heidler首次回击、后续回击雷电流冲击10 m水平接地极的试验条件,用Comsol Multiphysics软件的AC/DC模块建模仿真,将结果与文献试验数据对比,验证了模型的准确性。并进一步对3m垂直接地极分别埋于电导率0.01 S/m、0.002 S/m、0.001 S/m、0.0005 S/m土壤中时土壤频变性情况进行仿真分析,仿真发现,土壤频变性与土壤工频电阻率关系密切,土壤工频电阻率越高,频变作用越明显。在高电阻率(≥500Ω·m)土壤接地冲击计算中,有必要将土壤电参数的频变性考虑进来。

英文摘要:

Based on the combination of the electromagnetic field theory FEM and Fourier transform, through introducing the Visacro-Alipio soil frequency-dependence expressions, a grounding FEM model which considered the soil frequency-dependence is established. According to the test condition in literature, the typical Heidler first and subsequent return stroke lightning current of a 10 m horizontal grounding electrode, based on the AC/DC module in Comsol Multiphysics software, the model is built, simulated, and the its accuracy is verified. Further simulation analysis of a 3 m vertical grounding electrode buried in 0.01 S/m, 0.002 S/m, 0.001 S/m, 0.0005 S/m soils is done to evaluate the frequency- dependence effect of soil electrical parameters, the results show that there is a close relationship between the soil frequency-dependence and soil power frequency resistivity: with the increase of soil power frequency resistivity, the frequency-dependence effect is more obvious. In the practical impulse calculation of high resistivity (≥ 500μm) soil, it is necessary to take the frequency-dependence of soil electrical parameters into account.

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期刊信息
  • 《电瓷避雷器》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:西安电瓷研究所
  • 主办单位:西安电瓷研究所
  • 主编:李宏建
  • 地址:西安市西二环北段18号
  • 邮编:710077
  • 邮箱:
  • 电话:029-84225088
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-8337
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1129/TM
  • 邮发代号:52-35
  • 获奖情况:
  • 1999年获得陕西省新闻局优秀期刊评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4330