【摘 要】
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本文利用三维时域有限差分算法(3-D FDTD)建立了求解雷电感应过电压场的场-线一体化数值仿真模型.该算法实现了MTLL闪电回击通道、架空输电线、电导率分层结构土壤在3-D FDTD
【机 构】
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南京信息工程大学 气象灾害省部共建教育部重点实验室(KLME),南京 210044
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本文利用三维时域有限差分算法(3-D FDTD)建立了求解雷电感应过电压场的场-线一体化数值仿真模型.该算法实现了MTLL闪电回击通道、架空输电线、电导率分层结构土壤在3-D FDTD空间中的模拟.通过与已有研究结果的对比表明该算法具有可靠精度.利用该算法研究了不同结构的分层土壤对架空线路雷电感应过电压的影响,结果表明:对于水平分层土壤,当上层土壤电导率(如0.001S/m)明显小于下层(如0.1S/m)时,感应过电压幅值与上层土壤厚度呈正相关;若交换上下层土壤电导率,过电压幅值则随上层厚度的增大急剧减小,厚度超过2m时可以不考虑上层土壤的影响.对于垂直分层土壤,当雷电电磁场由低阻区传播至高阻区时,低电导率土壤区域的传播路径长度会显著影响感应过电压幅值,分层结构在感应过电压的计算中不容忽视;反之,若线路附近5m以上区域存在高电导率土壤,则土壤垂直分层结构对过电压的影响可以忽略.
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