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土壤非线性击穿效应对垂直接地体散流特性的影响
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2017-12-30
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基于 L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性击穿模型，利用 Taku Noda 和 Yoshihiro Baba 等分别提出的导体在无耗介质和有耗介质中的细导线处理方案，开发了一套三维时域 有 限差分 (three dimension finite-difference timedomain，3-DFDTD)算法，研究了在不同雷电流幅值和波形以及土壤低频电导率作用下，土壤非线性击穿效应对垂直接地体受土壤击穿影响的散流区域、冲击阻抗和暂态地电位升等参数的影响。结果表明，当土壤低频电导率为 0.02 S/m和 0.005 S/m 时，垂直接地体横向散流半径分别约为 0.5 m和 1.2 m；接地极尖端部位的纵向散流区域分别约为 0.3 m和 0.9 m。此外，暂态地电位升的变化特性与注入的雷电流幅值和波头时间以及土壤低频电导率密切相关，但无论是否考虑土壤击穿效应，垂直接地极冲击阻抗最大值保持不变，仅决定于土壤低频电导率等相关土壤特性参数。工程上定义的冲击阻抗值仅表征了未考虑土壤击穿情况下的稳定阶段阻抗值，远小于文中计算的冲击阻抗最大值。
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