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复杂地形和土壤电导率对雷电电磁波传播影响及雷电定位优化
被引量：
1
1
作者
王宇
谷山强
+3 位作者
冯万兴
李健
李哲
赵多青
《高电压技术》
北大核心
2025年第4期1912-1921,共10页
针对已有雷电电磁波传播研究主要通过理论分析或假设来获得定性影响规律,研究结果对雷电监测应用支撑不足的问题,该文构建了考虑真实复杂地形和土壤电导率分布的雷电电磁波传播模型,并以西藏电网广域雷电监测系统为研究对象,专门针对雷...
针对已有雷电电磁波传播研究主要通过理论分析或假设来获得定性影响规律,研究结果对雷电监测应用支撑不足的问题,该文构建了考虑真实复杂地形和土壤电导率分布的雷电电磁波传播模型,并以西藏电网广域雷电监测系统为研究对象,专门针对雷电探测站开展了雷电电磁波传播时延和幅值变化的定量计算,在此基础上提出适用于工程应用的雷电定位优化方法。结果表明:1)雷电电磁波接收时间主要受地形影响,在西藏63个探测站300 km范围内,复杂地形可导致接收时间最大延迟6μs;而雷电电磁波幅值受到地形和土壤电导率共同影响,地形主要通过波形的折反射增加幅值,而有限土壤电导率对波形幅值造成衰减。在地形相对平坦地区,电导率分布对幅值影响较为明显,电导率可造成幅值衰减1/3;而在地形复杂地区,地形的影响则占主导,可增强波形幅值达1倍以上。2)考虑地形和土壤电导率后,西藏电网雷电监测系统需要修正的雷电定位位置误差主要分布在400 m内,定位误差在0~200 m和200~400 m的区域占比约70%;定位误差400~600 m、600~800 m的区域占比约15%。雷电流经校正后在大部分地区雷电流值减小,减小的区域占比约90%。
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关键词
复杂地形
土壤电导率
雷电电磁波
雷电流
雷电定位
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职称材料
西藏高海拔地区输电线路沿线雷电地闪时空分布特征
被引量：
8
2
作者
赵多青
谷山强
+3 位作者
王宇
李健
王佩
李畅
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期3090-3101,共12页
为了对西藏电网更加科学、有针对性的开展防雷工作,基于电网广域雷电地闪监测系统数据,分析了西藏220 kV及以上电压等级输电线路沿线区域和受雷害影响严重的220 kV“虎墨线”线路走廊区域内的地闪时空分布特征。分析结果表明:输电线路...
为了对西藏电网更加科学、有针对性的开展防雷工作,基于电网广域雷电地闪监测系统数据,分析了西藏220 kV及以上电压等级输电线路沿线区域和受雷害影响严重的220 kV“虎墨线”线路走廊区域内的地闪时空分布特征。分析结果表明:输电线路沿线地闪密度分布呈“东西多–中部少”的特征。线路沿线主要有3个地闪密度高值区域,依次是拉萨地区、昌都以东地区和加查地区,而林芝地区地闪密度最低。输电线路沿线每年约95%地闪发生在4—9月,峰值主要出现在6、7月份。地闪活动总体存在先自东向西发展,再向东回退的过程。东部昌都地区闪电活动主要集中在5—9月,西部拉萨地区地闪则集中在6—8月。地闪活动峰值普遍出现在当地时间15—18时,西部拉萨、日喀则地区正地闪峰值滞后于地闪峰值,而东部昌都地区则超前地闪峰值。输电线路附近以单回击地闪为主导,负地闪强度明显表现为东高西低的分布,输电线路附近东西两端负地闪平均电流强度分别约为–40 kA和–20 kA。220 kV“虎墨线”线路建成投运后,西部区段出现较大的地闪活动增幅,地闪密度从B1级(0.8次/(km^(2)·a)≤NG<2次/(km^(2)·a))增长到B2级(2.0次/(km^(2)·a)≤NG<2.8次/(km^(2)·a));且线路走廊内的正地闪活动明显增强,正地闪密度和占比分别平均提升2.7倍和2.3倍,这可能和线路杆塔引雷特性存在一定关联。
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关键词
西藏高海拔地区
地闪
雷电监测系统
时空分布
输电线路
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职称材料
接触网覆冰绝缘子的多物理场分析及伞裙结构优化
3
作者
赵多青
曾杰
+3 位作者
许中平
郭翔
金维刚
周良松
《绝缘材料》
CAS
北大核心
2022年第7期78-86,共9页
青藏高原干燥寒冷的环境易使铁路接触网绝缘子覆冰,造成严重的冰闪事故。为研究接触网覆冰绝缘子的运行状态,根据青藏线格尔木站冬季的环境特点,建立接触网腕臂绝缘子二维覆冰模型,并以瓷绝缘子XP-160和复合绝缘子FXBW-110/100为对照,...
青藏高原干燥寒冷的环境易使铁路接触网绝缘子覆冰,造成严重的冰闪事故。为研究接触网覆冰绝缘子的运行状态,根据青藏线格尔木站冬季的环境特点,建立接触网腕臂绝缘子二维覆冰模型,并以瓷绝缘子XP-160和复合绝缘子FXBW-110/100为对照,通过静电场和焦耳热场仿真分析了不同类型覆冰绝缘子空间电场分布及表面温度分布特点,最后对绝缘子伞裙结构进行优化。结果表明:随着冰层厚度增加、冰棱长度增长,各绝缘子场强逐渐增大,表面温度不断上升。当绝缘子被冰棱桥接时,场强减小,略低于洁净绝缘子场强。腕臂绝缘子倾斜布置时倾角增加会导致电场增加,但对温度影响较小,在安装时可以减小斜腕臂倾角。使用一大两小伞裙结构绝缘子能有效降低场强增加,抑制温度上升。
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关键词
腕臂绝缘子
覆冰
静电场
焦耳热场
物理场耦合
有限元仿真
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职称材料
题名
复杂地形和土壤电导率对雷电电磁波传播影响及雷电定位优化
被引量：
1
1
作者
王宇
谷山强
冯万兴
李健
李哲
赵多青
机构
国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)
国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
国家能源雷电灾害监测预警与安全防护重点实验室
电网雷击风险预防湖北省重点实验室
国网西藏电力有限公司
出处
《高电压技术》
北大核心
2025年第4期1912-1921,共10页
基金
国家电网公司科技项目(5200-202340150A-1-1-ZN)。
文摘
针对已有雷电电磁波传播研究主要通过理论分析或假设来获得定性影响规律,研究结果对雷电监测应用支撑不足的问题,该文构建了考虑真实复杂地形和土壤电导率分布的雷电电磁波传播模型,并以西藏电网广域雷电监测系统为研究对象,专门针对雷电探测站开展了雷电电磁波传播时延和幅值变化的定量计算,在此基础上提出适用于工程应用的雷电定位优化方法。结果表明:1)雷电电磁波接收时间主要受地形影响,在西藏63个探测站300 km范围内,复杂地形可导致接收时间最大延迟6μs;而雷电电磁波幅值受到地形和土壤电导率共同影响,地形主要通过波形的折反射增加幅值,而有限土壤电导率对波形幅值造成衰减。在地形相对平坦地区,电导率分布对幅值影响较为明显,电导率可造成幅值衰减1/3;而在地形复杂地区,地形的影响则占主导,可增强波形幅值达1倍以上。2)考虑地形和土壤电导率后,西藏电网雷电监测系统需要修正的雷电定位位置误差主要分布在400 m内,定位误差在0~200 m和200~400 m的区域占比约70%;定位误差400~600 m、600~800 m的区域占比约15%。雷电流经校正后在大部分地区雷电流值减小,减小的区域占比约90%。
关键词
复杂地形
土壤电导率
雷电电磁波
雷电流
雷电定位
Keywords
complex terrain
soil conductivity
lightning electromagnetic wave
lightning current
lightning location
分类号
TM862 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
西藏高海拔地区输电线路沿线雷电地闪时空分布特征
被引量：
8
2
作者
赵多青
谷山强
王宇
李健
王佩
李畅
机构
国网西藏电力有限公司
国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
电网雷击风险预防湖北省重点实验室
国网西藏电力有限公司电力科学研究院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期3090-3101,共12页
基金
国家电网公司科技指南项目(524625200017)。
文摘
为了对西藏电网更加科学、有针对性的开展防雷工作,基于电网广域雷电地闪监测系统数据,分析了西藏220 kV及以上电压等级输电线路沿线区域和受雷害影响严重的220 kV“虎墨线”线路走廊区域内的地闪时空分布特征。分析结果表明:输电线路沿线地闪密度分布呈“东西多–中部少”的特征。线路沿线主要有3个地闪密度高值区域,依次是拉萨地区、昌都以东地区和加查地区,而林芝地区地闪密度最低。输电线路沿线每年约95%地闪发生在4—9月,峰值主要出现在6、7月份。地闪活动总体存在先自东向西发展,再向东回退的过程。东部昌都地区闪电活动主要集中在5—9月,西部拉萨地区地闪则集中在6—8月。地闪活动峰值普遍出现在当地时间15—18时,西部拉萨、日喀则地区正地闪峰值滞后于地闪峰值,而东部昌都地区则超前地闪峰值。输电线路附近以单回击地闪为主导,负地闪强度明显表现为东高西低的分布,输电线路附近东西两端负地闪平均电流强度分别约为–40 kA和–20 kA。220 kV“虎墨线”线路建成投运后,西部区段出现较大的地闪活动增幅,地闪密度从B1级(0.8次/(km^(2)·a)≤NG<2次/(km^(2)·a))增长到B2级(2.0次/(km^(2)·a)≤NG<2.8次/(km^(2)·a));且线路走廊内的正地闪活动明显增强,正地闪密度和占比分别平均提升2.7倍和2.3倍,这可能和线路杆塔引雷特性存在一定关联。
关键词
西藏高海拔地区
地闪
雷电监测系统
时空分布
输电线路
Keywords
Xizang high-altitude area
cloud-to-ground lightning
lightning location system
spatio-temporal distribution
transmission line
分类号
TM863 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
接触网覆冰绝缘子的多物理场分析及伞裙结构优化
3
作者
赵多青
曾杰
许中平
郭翔
金维刚
周良松
机构
国网西藏电力有限公司
出处
《绝缘材料》
CAS
北大核心
2022年第7期78-86,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51777082)。
文摘
青藏高原干燥寒冷的环境易使铁路接触网绝缘子覆冰,造成严重的冰闪事故。为研究接触网覆冰绝缘子的运行状态,根据青藏线格尔木站冬季的环境特点,建立接触网腕臂绝缘子二维覆冰模型,并以瓷绝缘子XP-160和复合绝缘子FXBW-110/100为对照,通过静电场和焦耳热场仿真分析了不同类型覆冰绝缘子空间电场分布及表面温度分布特点,最后对绝缘子伞裙结构进行优化。结果表明:随着冰层厚度增加、冰棱长度增长,各绝缘子场强逐渐增大,表面温度不断上升。当绝缘子被冰棱桥接时,场强减小,略低于洁净绝缘子场强。腕臂绝缘子倾斜布置时倾角增加会导致电场增加,但对温度影响较小,在安装时可以减小斜腕臂倾角。使用一大两小伞裙结构绝缘子能有效降低场强增加,抑制温度上升。
关键词
腕臂绝缘子
覆冰
静电场
焦耳热场
物理场耦合
有限元仿真
Keywords
cantilever insulator
ice-coated
electrostatic field
Joule heat field
physical field coupling
finite element simulation
分类号
TM216 [一般工业技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复杂地形和土壤电导率对雷电电磁波传播影响及雷电定位优化
王宇
谷山强
冯万兴
李健
李哲
赵多青
《高电压技术》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
西藏高海拔地区输电线路沿线雷电地闪时空分布特征
赵多青
谷山强
王宇
李健
王佩
李畅
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
8
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下载PDF
职称材料
3
接触网覆冰绝缘子的多物理场分析及伞裙结构优化
赵多青
曾杰
许中平
郭翔
金维刚
周良松
《绝缘材料》
CAS
北大核心
2022
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职称材料
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