摘要：准确地分析接地装置的冲击散流规律是接地优化设计和提高输电线路防雷性能的基础。为考虑雷电流经过接地装置散流时,由于土壤电离动态过程的存在,接地装置周围土壤在散流过程中呈现的非线性特性,及其对接地装置冲击散流规律的影响,通过模拟试验和仿真计算对这一过程及其影响进行了研究。提出了考虑土壤电离动态过程非线性的计算模型,并基于模拟试验和数值计算分析了不同结构接地装置泄放冲击电流时的散流规律,结合火花放电理论探讨了接地导体之间的屏蔽作用和土壤电离的物理过程及其对接地装置冲击特性的影响。结果表明土壤动态电离现象在冲击散流过程的影响不可忽视。

摘要：为了计算输电线路杆塔接地装置的冲击散流特性并考虑火花效应的影响,本文结合土壤击穿模型,采用有限元法(FEM)求解了非线性电阻率下的磁准静态方程,模拟了雷电流的地中散流及土壤电离的过程。随后,讨论了土壤击穿模型参数对冲击接地电阻的影响,分析表明:土壤临界击穿场强E_c是影响冲击接地电阻的主要参数,为简化计算并考虑土壤分散性的平均影响,建议取E_c=3 kV/cm,剩余电阻率系数k及电阻率衰减系数n的影响较小,建议取k=7%,n=0. 75。最后,进一步补充计算了垂直接地体、针刺型接地体及实际接地装置的冲击散流特性,为实际输电线路杆塔接地设计与分析提供参考。

摘要：进行冲击特性分析时为充分考虑接地导体周围土壤电阻率的变化趋势,在COMSOL中结合土壤电离模型建立了接地装置冲击特性有限元模型.在保证计算结果收敛性前提下,将大地无穷远处近似等效为土壤与空气分界的半球面,分析冲击电流下各接地极周围电流密度、电场强度、电位分布规律.结果表明:越靠近接地体表面,电流密度分布越密集,当冲击电流作用时各接地体散流通道主要集中在接地体顶端;接地极周围电场分布在一定程度下能提供接地网表面跨步电压值;在冲击电流下接地极周围土壤电位呈均匀形态分布.分析结果可用于校正仿真模型,为实际接地系统分析与设计提供参考.