冲击电流作用下土壤放电影像特征的分析

已有的研究表明,土壤冲击放电影像能直观反映的土壤放电发生、发展过程,对放电影像的深入分析,可进一步完善接地导体冲击散流特性和土壤冲击放电机理。因此,文中采用X射线成像技术开展冲击电流作用下土壤放电机理的模拟试验研究,并进行了以土壤放电区域等效面积S0和放电通道体积V为指标的土壤冲击放电影像特征分析,探讨了冲击电流幅值、土壤电阻率、接地极型式等因素对放电影像特征的影响规律。试验结果表明,土壤放电区域等效面积和放电通道体积随着电流幅值的增大逐渐增大,而随着土壤电阻率的增大逐渐减小,且土壤放电影像可辅助分析土壤放电过程,并从影像特征上总结土壤冲击散流规律,从而指导杆塔接地装置的设计。

考虑土壤放电现象的接地装置冲击特性研究分析

现有研究表明,为满足接地装置冲击特性准确计算的需求,有必要考虑土壤放电现象的影响。本文从土壤放电成像技术、土壤冲击击穿机理以及接地装置冲击特性的计算方法3个方面,综合分析评价了目前对于土壤放电现象的研究进展。通过归纳与分析,总结了土壤放电现象研究的热点和难点,指出了这一研究方向上迫切需要解决的技术问题,并建议给出了解决思路。推荐采用X射线数字成像技术对土壤放电过程进行观测,采集土壤放电重要影像数据以研究土壤放电区域结构模型;在确定土壤放电区域结构模型的基础上,准确计算土壤放电特性电参数(土壤临界击穿场强和土壤放电区域剩余电阻率),并用于暂态模型计算中;综合对比接地装置数值计算方法的优缺点,推荐采用电磁场方法用于冲击特性的计算。

结合放电影像观测的土壤冲击散流性能评估方法

已有研究表明雷电冲击电流作用下,接地装置冲击散流性能受接地极近区土壤的影响显著,主要表现为土壤出现显著的火花放电现象,而目前对不同类型土壤的冲击散流性能评估还缺乏有效的方法。实际工程中主要是采用经验公式将土壤火花放电效应折算到接地装置的冲击系数中,但该系数是冲击电流作用下接地导体自身电感效应和近区土壤火花放电效应的综合反映结果,并不能准确反映土壤的冲击散流性能。因此,针对该问题采用X射线透视成像技术,开展了接地导体近区土壤冲击散流性能评估方法研究,提出了结合土壤试品冲击放电区域与冲击电流幅值的量化评估指标,即单位电流下土壤放电体积等效值V_I,并对该方法的合理性与有效性进行了验证,分析了不同性质土壤试品中接地装置散流能力的变化规律。结果表明,结合土壤冲击放电影像观测的V_I能够直观地分析土壤试品参数变化对接地装置冲击散流能力的影响规律,并为增强近区土壤冲击散流能力,降低接地装置冲击接地阻抗提供了新的思路。

考虑火花放电的杆塔冲击接地特性计算方法

输电线路杆塔遭受雷击时,因杆塔接地电阻的存在,塔身上会产生很高的电位,过高的电位将引起杆塔对输电线路的反击,进而造成输电线短路。为了准确计算杆塔冲击接地特性,以便有效设计接地装置,基于电磁场和电路理论,通过等效半径的方法考虑了土壤中的火花放电效应,建立了杆塔接地装置的时域分析模型。计算结果显示,考虑土壤火花放电效应后的接地装置电位升更加符合实验测量结果,比没有考虑时电位升要低。该算法适用于大电流冲击下杆塔冲击特性的分析计算。

雷电冲击波形对接地极冲击接地电阻的影响实验研究

研究雷电冲击波形对接地极冲击接地电阻的影响,在完善接地极冲击接地电阻研究、统一防雷接地实验标准方面有着十分重要的意义。为此,开展了一系列实验,研究了冲击电压、冲击电流波形以及极性对接地极冲击接地电阻的影响,提取了冲击电压、冲击电流波形下的实验差异,总结了规律并分析了原理。研究结果表明：控制冲击波幅值不变时,随着波前时间的减少或半波时间的增加,接地极冲击接地电阻都会降低;冲击接地电阻在负极性冲击波形下的实验结果要比在正极性冲击波形下的大,且差额最大为10%;冲击波发生器的可控性较差,不能保证输出波形的绝对稳定,而土壤火花放电现象会使得冲击波形的局部差异在响应波的幅值上反映出来,造成标准冲击电压、冲击电流波形控制下的冲击接地电阻存在差异,即幅值相同时,波峰区域的冲击波增大会造成冲击接地电阻降低。这些研究结果可以为解决冲击接地实验中的波形问题提供参考。

基于π型电路的接地极改进模型

该文提出了一种接地极的改良π型等效电路模型。该模型用集中参数的电感、电阻、电容元件表示,各元件参数采用曲线拟合技术进行确定,由此所计算得到的接地极在标准雷电流下的电压响应,与通过电磁场理论分析计算得出的结果,以及直接由试验测量得到的结果相吻合。此模型为输配电系统中的接地极防雷保护系统的发展和设计提供了一种十分有效的方法。

Release of Hydroxyl Ions Associated with Chloride Adsorption in Electrodialyzed Variable Charge Soils

The release of hydroxyl ions from two variable charge soils associated with the adsorption of chloride in NaClO4 solutions was examined. The complete release required about 10 minutes. The release decreased with the increase in the NaClO4 concentration at first and eventually was little affected by the latter. The adsorption of Cl- was almost linearly related with the quantity of NaCl added to the system, while the OHrelease-NaCl curve varied with the soil type and the concentration of NaClO4. The logarithm of the quantity of released OH- was linearly related with the pH. The ratio of released OH- to adsorbed Cl- was larger in dilute NaClO4 solutions than in concentrated solutions and decreased with increasing NaCl.