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架空配电线路雷电感应过电压计算研究 被引量:67
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作者 边凯 陈维江 +1 位作者 李成榕 沈海滨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第31期191-199,236,共9页
为了研究雷电感应过电压特性,指导架空配电线路雷电防护,分析了现有雷电感应过电压计算方法的不足,提出一种改进计算方法。该计算方法分为雷电电磁脉冲计算和雷电电磁脉冲激励下的多导体瞬态响应计算2个步骤,考虑了大地损耗对雷电电磁... 为了研究雷电感应过电压特性,指导架空配电线路雷电防护,分析了现有雷电感应过电压计算方法的不足,提出一种改进计算方法。该计算方法分为雷电电磁脉冲计算和雷电电磁脉冲激励下的多导体瞬态响应计算2个步骤,考虑了大地损耗对雷电电磁脉冲和多导体传输线瞬态过程的影响以及线路带有分支和集中参数元件的实际情况。通过与火箭引雷感应过电压实测波形的对比验证了计算方法的有效性。利用该文的计算方法对雷电感应过电压进行了计算分析,其基本特征表现为:雷电感应过电压为短尾波,在导线上距离落雷点最近处最大,并延导线逐渐衰减;大地损耗越大,最大雷电感应过电压值越大,但沿线衰减越快;雷电感应过电压的最大幅值受雷电回击速度的影响较小,受线路分支影响明显,同时与线路高度、线路与落雷点间距离为非线性关系。 展开更多
关键词 架空配电线路 雷电电磁脉冲 雷电感应过电压 传输线模型 特性分析
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配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果 被引量:35
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作者 边凯 陈维江 +1 位作者 沈海滨 李成榕 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期993-999,共7页
雷电感应过电压是10kV架空配电线路雷电防护的主要对象,架设地线对雷电感应过电压的防护效果是工程中重点关注的问题。为此,建立了有地线线路的感应过电压计算模型,仿真研究了电杆接地电阻和地线位置对地线限制感应过电压效果的影响,根... 雷电感应过电压是10kV架空配电线路雷电防护的主要对象,架设地线对雷电感应过电压的防护效果是工程中重点关注的问题。为此,建立了有地线线路的感应过电压计算模型,仿真研究了电杆接地电阻和地线位置对地线限制感应过电压效果的影响,根据研究结果,建议将地线架设在导线上方,在满足线间距离要求的情况下,尽量将地线靠近导线,电杆可自然接地。对不同大地电阻率和绝缘子闪络电压条件下,线路的雷电感应过电压闪络率进行了计算,结果表明,线路的雷电感应过电压闪络率随着大地电阻率的增大和绝缘子闪络电压的降低而呈上升趋势,架设地线可将线路的雷电感应过电压闪络率降低约72.2%~84.1%,架设地线对雷电感应过电压具有较好的防护效果。 展开更多
关键词 10 kV架空配电线路 雷电防护 地线 雷电感应过电压 防护效果 闪络率
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基于多阶FDTD雷电感应过电压计算新方法 被引量:24
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作者 樊亚东 于建立 +4 位作者 詹清华 王建国 周蜜 蔡力 戚为 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期336-343,共8页
传统的经验公式法估算架空线雷电感应过电压误差大且存在影响因素考虑不全面的局限性。对此提出一种基于多阶时域有限差分的数值计算新方法。该方法采用一阶时域有限差分(FDTD)法计算回击电流所引发的雷电电磁脉冲(LEMP);采用二阶时域... 传统的经验公式法估算架空线雷电感应过电压误差大且存在影响因素考虑不全面的局限性。对此提出一种基于多阶时域有限差分的数值计算新方法。该方法采用一阶时域有限差分(FDTD)法计算回击电流所引发的雷电电磁脉冲(LEMP);采用二阶时域有限差分(FDTD 2nd)法求解耦合电路的Agrawal微分方程,计算不同工况时LEMP激励下架空导线的感应过电压。该方法采用多阶FDTD技术实现了高稳定性和高精度的数值计算,与火箭引雷试验对比证明计算准确性。仿真计算表明:回击电流幅值对感应电压幅值影响明显,对波形影响小;回击电流波头陡度对感应电压波形影响较大,对幅值影响较弱;多导线之间有"屏蔽效应",该效应受导线排布方式影响明显。 展开更多
关键词 时域有限差分 二阶时域有限差分 雷电电磁脉冲 雷电感应过电压
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配电线路避雷器雷电感应过电压防护研究 被引量:22
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作者 黄志都 邓雨荣 +2 位作者 李明贵 张博成 鲁铁成 《南方电网技术》 2014年第5期29-32,共4页
应用ATP-EMTP对配网架空线路雷电感应过电压下,线路避雷器的保护效果进行了仿真计算研究。仿真计算结果表明,安装线路避雷器可以对配网架空线路雷电感应过电压进行防护,其保护效果与避雷器的配置方式及线路杆塔接地电阻有关,降低杆塔接... 应用ATP-EMTP对配网架空线路雷电感应过电压下,线路避雷器的保护效果进行了仿真计算研究。仿真计算结果表明,安装线路避雷器可以对配网架空线路雷电感应过电压进行防护,其保护效果与避雷器的配置方式及线路杆塔接地电阻有关,降低杆塔接地电阻可以减小线路避雷器的安装密度。 展开更多
关键词 架空线路 雷电感应过电压 线路避雷器 ATP-EMTP
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电气化铁路接触网雷电感应过电压计算及其闪络概率研究 被引量:8
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作者 刘欣 崔翔 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第2期10-16,共7页
我国电气化铁路牵引网额定工作电压为27.5 kV,其绝缘水平与电力系统35 kV配网架空线路相当,因此对其开展雷害研究必须考虑雷电感应过电压。在建立接触网架空线路、钢轨和接触网支柱模型的基础上,基于Agrawal场线耦合模型对接触网线路的... 我国电气化铁路牵引网额定工作电压为27.5 kV,其绝缘水平与电力系统35 kV配网架空线路相当,因此对其开展雷害研究必须考虑雷电感应过电压。在建立接触网架空线路、钢轨和接触网支柱模型的基础上,基于Agrawal场线耦合模型对接触网线路的雷电感应过电压进行了仿真研究,并结合电气几何模型对接触网感应雷击闪络概率进行了计算。 展开更多
关键词 接触网 雷电感应过电压 Agrawal场线耦合模型 电气几何模型
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一种雷电感应过电压的快速算法及其精度检验 被引量:2
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作者 张亮 李骞 石汉青 《气象科技》 2022年第1期129-138,共10页
本文基于B-P方程、Rusck方程和Agrwal耦合模型,开发出一种架空线雷电感应过电压的时域快速算法。利用该算法研究了不同参数对雷电感应过电压的影响,并利用2-D FDTD算法对其计算精度进行全面检验。结果表明:(1)首次回击电流产生的感应过... 本文基于B-P方程、Rusck方程和Agrwal耦合模型,开发出一种架空线雷电感应过电压的时域快速算法。利用该算法研究了不同参数对雷电感应过电压的影响,并利用2-D FDTD算法对其计算精度进行全面检验。结果表明:(1)首次回击电流产生的感应过电压的峰值较大,波头陡度小;继后回击电流产生的感应过电压的峰值较小,而波头陡度更大。(2)地面电导率σ对感应过电压的幅值和极性影响较大。架空线路中点处的感应过电压峰值与地面电导率呈负相关,而端点处的感应过电压峰值与地面电导率呈正相关,并且在电导率较低(σ=0.001 S/m)时波形表现出双极性特征。(3)架空线路中点和端点处的感应过电压峰值均随线路高度h增大而增大。(4)在闪电通道50~1000 m范围内,本文算法模拟出的感应过电压波形与2-D FDTD的结果基本一致,且峰值计算误差均小于5%。综上,由于本文算法计算时间仅需10 s并具有较高的计算精度,有利于在防雷工程中推广应用。 展开更多
关键词 雷电感应过电压 时域算法 地面电导率 2-D FDTD方法
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分层土壤结构下雷电感应过电压计算与分析 被引量:22
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作者 汤霄 张其林 +2 位作者 李东帅 张亮 高金阁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期84-93,共10页
为研究雷电感应过电压的发展规律,为架空输电线路的防雷设计提供有价值的参考依据,开发了雷电感应过电压3维时域有限差分(3-D FDTD)算法。利用该算法,研究了不同分层土壤结构对架空输电线路雷电感应过电压的影响。对于水平分层土壤,当... 为研究雷电感应过电压的发展规律,为架空输电线路的防雷设计提供有价值的参考依据,开发了雷电感应过电压3维时域有限差分(3-D FDTD)算法。利用该算法,研究了不同分层土壤结构对架空输电线路雷电感应过电压的影响。对于水平分层土壤,当上层土壤电导率(0.001 S/m)明显小于下层(0.1 S/m)时,土壤等效阻抗变化带来的影响使感应过电压幅值与上层土壤厚度呈正相关;反之,感应过电压幅值则随上层厚度的增大急剧减小,厚度>2 m时其幅值几乎仅由上层土壤决定。对于垂直分层土壤,当雷电电磁场由高电导率土壤传播至低电导率土壤时,垂直分层结构对耦合电压的影响不容忽略;反之,若线路附近5 m以上区域存在高电导率土壤时,则不需考虑垂直分层结构的影响。综上,在架空输电线路雷电感应过电压计算中,需要根据实际情况决定是否考虑分层土壤结构(包括水平分层和垂直分层)的影响。 展开更多
关键词 架空配电线路 雷电电磁场 回击 雷电感应过电压 3维时域有限差分算法 分层土壤
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配电线路雷电感应过电压真型试验研究 被引量:5
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作者 刘宇 余占清 +2 位作者 黄颖 王泽众 曾嵘 《安全与电磁兼容》 2014年第1期50-53,共4页
首先比较了不同试验所采用的雷电测量手段,而后介绍了雷电过电压在线监测系统,并且根据真型试验方案搭建感应雷试验系统,模拟雷击过程在线路上产生的感应过电压,采集到了多次感应过电压波形;最后仿真计算了真型试验工况下的雷电感应过电... 首先比较了不同试验所采用的雷电测量手段,而后介绍了雷电过电压在线监测系统,并且根据真型试验方案搭建感应雷试验系统,模拟雷击过程在线路上产生的感应过电压,采集到了多次感应过电压波形;最后仿真计算了真型试验工况下的雷电感应过电压,其结果与真型试验结果吻合性较好。 展开更多
关键词 配网防雷 雷电感应过电压 真型试验 仿真计算
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配电线路雷电感应过电压模拟实验研究 被引量:1
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作者 刘宇 余占清 +5 位作者 黄颖 王泽众 王绍安 曾嵘 陆国俊 熊俊 《电气工程》 2013年第2期78-83,共6页
10 kV配电线路绝缘水平低,易受直击雷和感应雷的危害,雷击是造成配网事故的重要原因之一。为了减少雷害事故的发生,提高配电网的供电可靠性,开展配电线路雷电感应过电压模拟实验及真型实验研究可以获得真实雷电数据,并且为雷电过电压仿... 10 kV配电线路绝缘水平低,易受直击雷和感应雷的危害,雷击是造成配网事故的重要原因之一。为了减少雷害事故的发生,提高配电网的供电可靠性,开展配电线路雷电感应过电压模拟实验及真型实验研究可以获得真实雷电数据,并且为雷电过电压仿真计算提供依据,因此具有重要的工程意义和实用价值。本文首先介绍了雷电感应过电压模拟实验的基本思路,然后根据相应的实验目的合理设计了实验方案,最后将模拟实验结果与仿真计算结果进行了对比分析,从而证实了模拟实验的有效性。 展开更多
关键词 配网防雷 雷电感应过电压 模拟实验 仿真计算
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计及架空地线的配电线路雷电感应过电压模型及应用 被引量:13
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作者 祁汭晗 蔡汉生 +3 位作者 廖民传 贾磊 刘刚 刘宇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期2413-2419,共7页
该文提出一种基于MODELS语言计算雷电感应过电压的工程模型方法。用于对雷电通道建模以及与架空线路的电磁耦合进行了分析,并在ATP/EMTP中实现且验证。方法考虑了有损地面对径向电场的影响,能够搭建适用于用于配电网输电线路及架空线路... 该文提出一种基于MODELS语言计算雷电感应过电压的工程模型方法。用于对雷电通道建模以及与架空线路的电磁耦合进行了分析,并在ATP/EMTP中实现且验证。方法考虑了有损地面对径向电场的影响,能够搭建适用于用于配电网输电线路及架空线路的感应雷模型,开发了模型新的应用方式,采用解析方法计算线路中的雷电感应电压,再通过感应电压分析架空线路受到的影响。实例结合南方电网配电线路实际情况,给出了在安装有架空地线性线和没有安装架空地线的低压系统中雷电感应过电压,感应电流的分布,以及其耐雷水平的计算结果,讨论线路的承受能力以及可能产生的电磁干扰和影响范围。研究了系统中架空线路配置的作用。结果显示架空地线能够大幅提高配电线路对感应雷的耐雷水平,降低闪络概率。该模型被验证能够很好的应用于配网线路的防雷工作。 展开更多
关键词 ATP/EMTP 配电线路 架空地线 雷电感应过电压 耐雷水平
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不同配网支线拓扑结构下电能采集终端雷电感应过电压防护分析 被引量:7
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作者 马俊 王莉 +3 位作者 张红 姜荣华 赵斌 范巧成 《电测与仪表》 北大核心 2019年第24期33-38,共6页
配电网面临较为严重雷电感应过电压威胁,需要分析不同支线拓扑结构下电能表等采集终端设备的过电压防护。利用EMTP软件搭建配网模型,通过model模块编程计算不同支线拓扑结构下电能表雷电感应过电压,讨论终端过电压幅值统计特性,分析土... 配电网面临较为严重雷电感应过电压威胁,需要分析不同支线拓扑结构下电能表等采集终端设备的过电压防护。利用EMTP软件搭建配网模型,通过model模块编程计算不同支线拓扑结构下电能表雷电感应过电压,讨论终端过电压幅值统计特性,分析土壤电阻率、220 V线路长度等因素的影响,最后讨论入户处安装SPD对电能表感应过电压的抑制效果及其受接地电阻的影响。研究结果表明:电能表感应过电压随着距雷击点距离的增加而降低;不同拓扑结构下,同一节点分支数量越多,邻近电能表过电压越低,但过电压波形震荡越剧烈。相同条件下,电能表受雷电感应过电压威胁程度从高到低依次为链形结构、H形结构和星形结构。电能表终端过电压出现高幅值的概率随着土壤电阻率和220 V架空线长度的增加而增大。入户处安装SPD后,电能表感应过电压能够得到有效抑制,但为了更有效防护内部芯片等敏感设备,需要尽可能维持较低的SPD接地电阻。 展开更多
关键词 配电网 拓扑 采集终端 电能表 雷电感应过电压
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雷电感应过电压在配电线路架设地线中的防护效果分析 被引量:3
12
作者 刘刚 《电子制作》 2014年第19期207-207,共1页
在电力系统中,配电线路主要用于承担电能的传输与分配,配电线路的性能必须保证安全与稳定,才能保证供电质量的可靠。对雷电感应过电压进行计算,研究在配电线路架设底线中的防护效果具有现实意义。文章主要对有地线与无地线的防护方式进... 在电力系统中,配电线路主要用于承担电能的传输与分配,配电线路的性能必须保证安全与稳定,才能保证供电质量的可靠。对雷电感应过电压进行计算,研究在配电线路架设底线中的防护效果具有现实意义。文章主要对有地线与无地线的防护方式进行分析,得出相关结论。 展开更多
关键词 雷电感应过电压 配电线路架设 地线 防护效果
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导线弧垂对雷电感应过电压影响的研究 被引量:1
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作者 岳慧清 卢兵 《黑龙江电力》 CAS 2018年第5期448-452,470,共6页
在雷电感应过电压研究中,通常把架空线看作直线,然而实际中由于自重、风压、覆冰、高温等因素导致架空线产生弧垂,不再平行于水平地面。为了更加精确地计算雷电感应过电压,首先基于非均匀传输线理论,建立了非均匀多导体传输线Agrawal场... 在雷电感应过电压研究中,通常把架空线看作直线,然而实际中由于自重、风压、覆冰、高温等因素导致架空线产生弧垂,不再平行于水平地面。为了更加精确地计算雷电感应过电压,首先基于非均匀传输线理论,建立了非均匀多导体传输线Agrawal场线耦合模型,其次应用单变量时域有限元法(FETD)对其进行求解,最后对不同水平应力下的雷电感应过电压和感应过电压闪络率进行了计算。结果表明,考虑弧垂可以降低雷电感应过电压的峰值和感应过电压闪络率,并且随着水平应力的减小雷电感应过电压的峰值呈现下降趋势。 展开更多
关键词 雷电感应过电压 弧垂 单变量时域有限元法 非均匀多导体传输线 闪络率
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10kV配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果分析 被引量:11
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作者 甄雄辉 《中国高新技术企业》 2015年第29期135-136,共2页
10kV配电线路容易受到雷电的侵袭,可通过架设地线对雷电感应过电压进行防护,以保障10kV配电线路的安全运行。文章首先分析了10kV配电线路对雷过电压的感应,然后分析了架设地线对雷电感应过电压的防护效果。
关键词 10KV配电线路 架设地线 雷电感应过电压 防护效果 雷击故障
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10kV配电线路的雷电感应过电压特性分析 被引量:1
15
作者 郑学林 《企业技术开发(中旬刊)》 2016年第1期86-87,共2页
随着我国电网建设进程不断加快的现阶段,10 k V配电线路已经成为电力系统建设中的重要组成部分,对于供电系统的正常运行和社会的稳定发展具有较大的影响作用。然而,由于10 k V配电线路的绝缘水平较差,极易出现因雷电感应过电压而引起的... 随着我国电网建设进程不断加快的现阶段,10 k V配电线路已经成为电力系统建设中的重要组成部分,对于供电系统的正常运行和社会的稳定发展具有较大的影响作用。然而,由于10 k V配电线路的绝缘水平较差,极易出现因雷电感应过电压而引起的安全事故,对于电力设备造成了损坏,为此,文章首先对雷电感应过电压的产生机理进行了介绍,重点分析了10 k V配电线路雷电感应过电压的特性,最后提出了几点科学有效的解决对策。 展开更多
关键词 10 KV配电线路 雷电感应过电压 特性
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配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果 被引量:2
16
作者 潘小琴 《低碳世界》 2015年第29期62-63,共2页
在电力系统运行过程中,配电线路能起到电能的传输和分配的功效,可以说配电线路的稳定性直接影响着电力传输工作的稳定性,也直接影响到人民群众的用电需求。雷电感应过电压是配电线路假设地线雷电防护的主要类型,而关于这一方面的防... 在电力系统运行过程中,配电线路能起到电能的传输和分配的功效,可以说配电线路的稳定性直接影响着电力传输工作的稳定性,也直接影响到人民群众的用电需求。雷电感应过电压是配电线路假设地线雷电防护的主要类型,而关于这一方面的防护效果也是实际的工作中重点关注的问题。本文从雷电感应过电压对配电线路的影响入手,具体分析雷电感应过电压对配电线路的危害,然后分析配电线路架设地线对雷电感应过电压的限制效果和对电压闪络率的降低效果,希望本文的研究能对相关工作有所帮助。 展开更多
关键词 配电线路 架设地线 雷电感应过电压 防护效果
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雷电感应过电压引起跳闸事故的分析
17
作者 娄德伟 李成富 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2007年第4期59-59,共1页
55#变电所高压供电系统为6 kV供电系统,为中性点不接地系统。所带负荷主要有多台动力变压器和整流变压器以及架空线路5509柜等。象5509柜这样的重要负荷,当下方线路发生单相接地故障时,设置保护使本柜跳闸。这是因为,在中性点不接地的... 55#变电所高压供电系统为6 kV供电系统,为中性点不接地系统。所带负荷主要有多台动力变压器和整流变压器以及架空线路5509柜等。象5509柜这样的重要负荷,当下方线路发生单相接地故障时,设置保护使本柜跳闸。这是因为,在中性点不接地的小电流接地的电力系统中,如发生单相接地故障时,只有很小的接地电容电流,而相间电压仍然是对称的,原则上可暂时继续运行(一般为2 h),但是由于非故障相的对地电压要升高为原来对地电压的3倍,所以对线路绝缘仍有一定的威胁,如果在此状态下运行时间过长,可能引起非故障相对地绝缘击穿而导致两相接地短路,将会导致事故扩大,严重时可导致重要设备损坏难以修复。现就一起因雷电感应过电压引起跳闸的事故进行分析。 展开更多
关键词 雷电感应过电压 跳闸事故 中性点不接地系统 高压供电系统 单相接地故障 架空线路 接地电容电流 对地电压
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架设地线对雷电感应过电压的防护分析 被引量:1
18
作者 康善斌 《自动化应用》 2017年第7期124-125,132,共3页
介绍雷过电压对配电线路的影响,分析架设地线对感应过电压的控制效果。以感应过电压闪络率为指标,对不同闪络电压以及各种大地电阻率下闪络率的变化进行比较,证实地线可有效实现对雷电感应过电压的防护。
关键词 配电线路 地线 雷电感应过电压 防护
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10kV配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果 被引量:1
19
作者 李扬 《中国设备工程》 2018年第19期58-59,共2页
在配电线路架设过程中,雷电感应过电压是配电线路中需要重点进行保护的对象。基于此,首先对雷电感应过电压对配电线路造成的影响进行了分析,然后对配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果进行了分析和探讨,有效防止了出现过电压的... 在配电线路架设过程中,雷电感应过电压是配电线路中需要重点进行保护的对象。基于此,首先对雷电感应过电压对配电线路造成的影响进行了分析,然后对配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果进行了分析和探讨,有效防止了出现过电压的情况,保证了配电线路安全。 展开更多
关键词 10kV 雷电感应过电压 避雷器
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高速铁路高架段信号电缆雷电感应过电压计算研究
20
作者 王州龙 张楠 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2023年第12期284-292,共9页
信号电缆外皮与芯线绝缘较弱,存在雷击感应过电压闪络造成信号系统损坏的风险。推导了雷电回击过程电磁场建模方法,对雷电回击电磁场激励下的信号电缆导线计算模型进行了研究,结合FDTD法给出了高架段信号电缆导线计算模型数值计算实现... 信号电缆外皮与芯线绝缘较弱,存在雷击感应过电压闪络造成信号系统损坏的风险。推导了雷电回击过程电磁场建模方法,对雷电回击电磁场激励下的信号电缆导线计算模型进行了研究,结合FDTD法给出了高架段信号电缆导线计算模型数值计算实现方法。计算了电缆芯线感应过电压,得到信号电缆芯线感应过电压大小与雷电回击通道到电缆的垂直距离、桥面距离地面的高度以及大地电阻率的关系。典型高速铁路高架桥结构中,当雷电回击电流一定时,电缆芯线感应过电压幅值随回击通道到电缆的垂直距离增大呈现非线性减小,电缆芯线感应过电压幅值随土壤电阻率增大呈现近似线性增大,电缆芯线感应过电压幅值随桥面距离地面的高度增大呈现近似线性增大。 展开更多
关键词 高速铁路 信号电缆 雷电感应过电压 雷电回击 电磁场建模
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