城市建筑物對架空線耦合電壓的影響研究.pdf

1、雷電電磁脈沖在空間傳播，容易受到地面障礙物的干擾，對通訊系統(tǒng)和電力系統(tǒng)也會造成不小的沖擊。因此，了解雷電電磁脈沖在空間的傳播特性，深入研究雷電在架空傳輸線上的耦合電壓，分析地面建筑等障礙物對雷電電磁環(huán)境的影響，對目前的雷電防護工作具有重要的理論意義和實際價值。首先，文章介紹了時域有限差分方法(FDTD)和耦合模型的基本原理，然后基于Agrawal耦合模型，利用三維FDTD實現(xiàn)了對雷電電磁場及架空線雷電感應(yīng)過電壓的計算，分別研究了建筑物不

2、同參數(shù)對雷電電磁環(huán)境和感應(yīng)過電壓的影響，最后利用“場-線”一體化數(shù)值計算方法，分析了在土壤電阻率分層的條件下，建筑物對架空線雷電感應(yīng)過電壓的影響差異。本文通過模擬研究發(fā)現(xiàn):
　　(1)理想地表情況下，建筑物的存在削弱了架空線附近的垂直電場，當建筑物分別位于架空線兩側(cè)時，水平電場方向相反;建筑物高度的增加對架空線附近的水平電場波形影響不大，當建筑物高度增大時，垂直電場減小;建筑物與閃電通道距離越近，垂直電場越大。
　　(2)對

3、于15m高的建筑物，當它與閃電通道分別位于架空線路同側(cè)及異側(cè)時，在繼后回擊下相比建筑物不存在時的耦合電壓之比分別為46.1％和61.3％，在首次回擊下的比值分別為47.0％和56.1％，建筑物對架空線路上的耦合電壓造成近一半的衰減;無論建筑物位于架空線的哪一側(cè)，建筑物高度越高，距離架空線越近，衰減作用越明顯。
　　(3)在土壤電導(dǎo)率水平分層的條件下，建筑物的存在對架空線路起到明顯的屏蔽作用，導(dǎo)致架空線上的雷電感應(yīng)過電壓衰減嚴重。而