毕业论文外文翻译-在高架结构附近的雷电影响（含英文原文）.doc

毕业设计说明书英文文献及中文翻译学生姓名： 学号： 学 院： 计算机与控制工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 指导教师： 2015年6月中北大学2015届毕业设计外文文献翻译在高架结构附近的雷电影响LRC-闪电研究中心，米纳斯吉拉斯州，UFMG-联邦大学。安东尼奥卡洛斯6627，Pampulha31.270-901，贝洛奥里藏特，名爵，巴西摘要由计算机对电气系统由于雷击附近的无线电基电信站的结构中产生的过压进行模拟评价。对于结构和用于站的接地电极，代表配置为低电压网络被采纳。对所述的两个电位升高在土壤和诱导回击电流流动的电压的贡献进行相关分析。被发现的所有案例进行分析严重过电压。它突破1MV特定临界条件。关键词：闪电感应电压;无线电基站，低压电网，接地，土壤电阻率外文文献为PDF格式，下载后双击即可打开另存1. 简介闪电被称为造成电力系统中的故障的主要原因。其效果是来自于直接撞击到结构和引起的相关联的返回行程电流的电磁场的感应电压。如今，大量传播的高架结构已经观察到，主要是在城市地区。这样的结构通常被用在安装无线电基站的移动通信，采用像塔和桅杆与50m左右的高度的结构相关联。由于其高度，这些结构构成的连接点易引起闪电发生。雷击到高架结构可能导致在车站附近的多个效果，包括土壤电位升高，电流和电压转移通过附近的接地的电源系统，感应电压上架空配电线路。电信站的附近的电气系统这样的效果可能是非常严重。除此之外，这些效果可以被转移到连接到所述系统使用者服务入口。在风暴期间，有关对他们的电子设备（电脑，电视，录像机等）的损害赔偿发生消费者投诉的现象相当普遍。证明这种情况发生，这似乎是人们对高架结构雷击现象评价的发展。本文旨在探讨因雷击附近的高架结构的低压电网开发的过电压水平。执行的评价是由系统仿真的方法采用的电磁模型开发。2. 发展2.1 对这一现象评论沿电气系统由于对附近的一个电信高架结构雷击发生率开发的过电压包括两个不同的效果。第一个对应于由电流分布沿闪电通道和高架结构产生的感应电压。有几个因素会影响强度和感应电压的形状。它们可以被分类为涉及的线导体和闪电通道的相对位置的放电参数（电流峰值，电流上升速度，电流波速度，电晕鞘，信道磁芯损耗），环境参数（主要是，土壤电阻率和地形），几何参数（行程位置，附着点高度）和线路配置（存在和地线或中性线，向下导体数量，接地阻抗值等的位置）。敏感性分析考虑了这些因素对闪电感应电压的振幅的影响被发现研究。第二个作用是有关与由电流注入中性导体产生的过电压，由于在土壤电位上升。这样的过电压是依赖于土壤电阻率的值，以及无线电基站的电气系统和接地配置。此外，这两个接地系统之间的直接连接的存在影响所得到的过压。这种过电压的评价包括复杂的问题，如接地系统的瞬态行为，并遭雷击，电流分布沿雷电通道和架空线和通道之间的电磁耦合塔。2.2 方法这项工作的结果通过计算机模拟获得的。所采用的模型能够同时计算上述所有方面。它为相关的雷电问题评估后制定的。基于场方程，此模型（HEM-混合电磁模型）能够估计电磁场和附近的雷击点的感应电压以及电压和电流通过接地电极转移由于土壤电位上升。基本上，这种模式代表系统下分析由一组从参与当前路径中的所有金属部件的分区组成有限元素。一组变量归因于每个元素：纵向电流，横向（发散）的电流，电压降和平均电位（相对于远端地球）。以下，每对中的频域的元素之间的耦合关系被开发，根据元件的相对位置，并计算它们被放置在介质特性（空气和土壤）。这种关系的计算采用电标势和磁矢势配方。横向电流跨越所述元件表面并通过周围的介质传播负责确定该元素的平均电位。另一方面，沿该元件流动的纵向电流建立沿元件本身的电压降，并有助于沿该系统的其他元件上的电压降。传播效应也包括在制剂中。然后，基于当前的连续性原理并假设相邻元件作为其平均电位的差之间的电压降，也能够计算出确定用于外部电流注入的特定的条件的电流和电位的载体的连接关系。一旦所有电流都发现，该模型还允许确定在系统附近领域以及它们的集成，以获得电压如雷电感应电压。将溶液在频域中执行，其结果在时域中获得应用傅立叶逆变换。最初开发这种模式来确定接地电极的瞬态行为。后来，人们改进，允许其应用到闪电相关的问题。关于它的详细配方被发现在最近的两个出版物，特别是专用于电流分布沿闪电通道的评价和第二。文献显示这个模型来评估因直接雷击，雷电感应电压和因雷击瞬态行为oftowers架空线路过电压的另一个互补应用。2.3 模拟系统和假设在巴西用于低电压网络和无线电基站的接地系统的典型配置中考虑了模拟。图1示出高架结构的站内，表示为50米的高度圆形桅杆带0.5m半径，定位20米远离配电线路。连接到桅杆接地电极的配置示于图。电极埋0.5米深构成围绕桅杆和安装台的电子设备，其中所述容器中的两个均衡环。如所示，垂直杆（3米长）的衍生自这些环。一个额外的，杆从桅杆结构（从土壤水平埋7米）的底部导出。所有电极半径的假设0.5厘米。仿真考虑了不同的土壤电阻率值（100，500，1000，2500m）。土壤电离被忽略，由于采用了电极长度。此外，空中和地下元件之间的电磁耦合不考虑。另一方面，在遭受雷击电流接地电极的行为进行精确计算，考虑到涉及高架结构和配电线的电极网格之间的相互作用。图3示出了采用长150m低压网络。它的中性线放在上面7.2米土壤。最高的相线定位20厘米下方。为了避免不希望的反射的影响，这两个导体都匹配于它们的端部，如图4.所示，沿线有五个地球终端（3米长的竖杆），连接到中性导体通过降低导体。雷电通道被表示为垂直导体（铜的导电性）假设周围没有电晕护套。这些假设导致低的磁芯损耗和高传播速度（大约3108米/秒）。这种不寻常的高流速的预期效果是在感应电压电平适度降低。附着点假定百米以上的桅杆顶部。在这一点上，一个斜坡型电流波形（2 kA的峰值，1/50毫秒）应该被注入。3 结果与分析在这项工作中，结果被分为两个部分。首先，有一个关于土壤电阻率对在站接地的电位上升的影响的分析系统。第二部分专用于评估沿着低电压电网络开发的过电压的幅度。对于这样的评价，两个条件进行分析：无负载连接在低电压网络中性和相导体（情况1）和一个30负载连接两导体（情况2）。除此之外，特别是在壳体2，该站的接地系统之间和在电气系统开发的过电压的低电压网络的直接连接的影响进行评价。结果列在文本由曲线图，显示了相对地和相到中性点的过电压在中心并在四肢（75米从相位中心）。The电压表示千伏/千安。因此，有必要相乘，以便找到由于实际电流电压在图形中由雷击电流峰值所示的过电压的瞬时值。这个过程是允许由于感应电压和雷电电流振幅之间的线性关系，根据在呈现评估。3.1无线基站的接地行为图5示出在无线电基站到注入一个1 kA的斜坡型电流波形（1/50毫秒），在开发方面的接地系统的响应地电位升高（GPR）。电流注入点示于图6。对低电阻率的土壤，土壤中的导电性盛行和接地工作实际上作为一个电阻。这对于100m曲线变得明显，因为潜在的波呈现相同的斜坡形状和注入电流波形相同的前端时间。两个峰出现约1毫秒。在土壤电阻率值的增加促进了潜在波形的失真。对于高电阻率土壤，接地的电容行为变得更加重要。它促进相对于注入电流波的电位波的延迟。3.2 开发过电压沿着低电压网络对于这样的评价采用的结构是相同的图1那样呈现。过电压为最高相导体，其位于20厘米以下中性导体进行分析。在这种情况下，连接中性和相导体的负载的存在忽略不计。图7示出在相位中心（a）和从相位中心（b）在土壤电阻率的不同值75米研制所得过电压。它是图7将所得相对地过电压极高，对土壤电阻率的所有考虑的值。最激烈的应力水平是在中心线上观察。这是接收闪电电磁场的直接照射的区域。对于一个2500m土壤，例如过电压的峰值为约6.4千伏/ kA的。相对地过电压。这样，振幅在线路中心可以高于250千伏，如果40 kA的假设为峰值电流（典型值首次出现负值，根据在莫罗Cachimbo站进行的测量，巴西）。在相导线的研制过压这种发生是由相反的作用由在土壤中的电位上升的感应电压和组成，这解释了两极过压保护轮廓。感应电压现象密切相关的电流上升的的速率（di / dt）。只要瞬时增加当前值，类似的是有经验的感应电压波形。当电流停止增加，感应电压振幅呈现快速和显著腐烂。因此，感应电压的现象负责过电压的第一微秒波中图。在此之后的效果是过电压由于土壤电位上升盛行和电压改变极性。还观察到在图7，土壤的增加电阻率使得过电压的双极特性波更为显着。在土开发的潜力表面解释这种行为。根据结果呈现在图5，增加了对土壤电阻率值提高潜在波的振幅。对于土壤以上500Om电阻率值，电位波经过1毫秒（当时还上升到波峰的注入电流）。这种持续增长有利于提高过电压的相导体绝对值直到提到在土壤表面的电位升高的水平。4 结论本文报道上述水平调查沿着过电压的低压电网，来自发展雷击架空结构在附近的电信站。显示的结果在相导线由于罢工车站建立桅杆巴西低电压典型配置网络和电信站的过电压是非常严重。这些电压能够促进严重危害到连接到这些导体。负载的电压电平是在最接近临界线的一部分。在相线开发的过电压波具有双极轮廓。感应电压负责正包裹波在第一微秒。后即，过电压由于土壤电位上升盛行，改变波极性。由于较高的土壤电阻率值，更相关的是潜在上升的贡献对在