火花效应及火花刺对石墨接地体冲击接地电阻的影响

柔性石墨复合接地体是一种具有良好的导电性、天然的耐腐蚀性、非铁磁性的非金属接地体,为了探究柔性石墨接地体在雷电流作用下火花效应和火花刺对其冲击接地电阻的影响,提出了一种计及火花效应的等效半径迭代算法并验证了其可靠性。利用该算法仿真模拟了长30 m的水平T型柔性石墨复合接地体在其不同位置添加火花刺对其冲击接地电阻的影响,并进一步分析了火花刺对输电杆塔方框带射线地网的冲击接地电阻的降阻效果。结果表明,在实际工程应用中,要充分考虑火花效应和火花刺对改善输电杆塔地网冲击接地特性的积极影响。

基于线路杆塔冲击降阻效果的火花刺布置方式优化设计

鉴于改变线路杆塔接地装置的局部结构,加装针刺状短导体(也称火花刺)可有效降低其冲击接地电阻,建立多种加装火花刺结构的线路杆塔接地体模型进行仿真计算,分析火花刺布置方式的加装角度、分支位置及数量改变对冲击接地电阻的影响。结果表明,针刺导体间的电流屏蔽效应是影响火花刺降阻效果的主要因素,据此提出火花刺的优化布置方式。计算典型线路杆塔接地网模型加装火花刺的冲击降阻效果,其中以垂直方式加装24m火花刺能达到11.34%降阻率,为实际工程应用提供了参考。

石墨接地体添加火花刺的冲击降阻特性研究

石墨接地体添加火花刺可以有效降低冲击接地电阻,为研究方框带外延线型石墨接地装置添加火花刺的降阻规律,从电磁场角度出发,建立了考虑电感效应、集肤效应和火花效应有限元分析模型,系统分析了火花刺的长度、位置和间距对方框带外延线石墨接地体冲击接地电阻的影响,并设计试验进行了验证。结果表明:方框带外延线型石墨接地装置射线端添加火花刺可以增加散流通道进而有效降低冲击接地阻抗。该试验条件下,受端部效应的影响,火花刺应布置在射线长度的1/3-7/10处;受屏蔽效应的影响,火花刺长度的最优值约为射线长度的0.1-0.25倍,火花刺间隔的最优值为火花刺长度的0.9-1.1倍。