[發明專利]一種交流輸電線路下方對地絕緣金屬導體感應電計算方法

有效

• 申請號: 201911140164.3
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110929210B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 鄭中原;徐科;趙鵬;于金山;蘇展;劉桂華;范巍;張佳成;姜玲;于奔
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司電力科學研究院;國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G06Q50/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及一種交流輸電線路下方對地絕緣金屬導體感應電計算方法，首先將相導線電流、絕緣導體與三相線的距離、水平交跨角度和相位角帶入公式并計算電磁感應電動勢；然后將分別計算出的對地絕緣金屬的自阻抗和互感阻抗求和；再根據電磁感應電動勢和阻抗計算出感應電流。經過現場的實驗，計算得到的感應電流和實際測量的感應電流相差很小，完全可以將該計算方法應用在那些不便于現場測量感應電流的場所中，并得到較為精確的數據，供后續處理使用。

技術領域

本發明屬于交流輸電線路感應電檢測技術領域，尤其是一種交流輸電線路下方對地絕緣金屬導體感應電計算方法。

背景技術

人們往往存在這樣一種意識:只有接觸到高壓線路才會觸電，因而對高壓輸電線路附近沒有接觸高壓線卻發生了觸電事故的現象迷惑不解。這實際上是一種認識誤區。因為在高壓輸電和高壓配電裝置周圍存在著強大的電場，處在此電場內的導體會因靜電感應作用而出現感應電壓，因為交流輸電線路電壓等級高，線路電流大，其下方導體感應電壓、電流可能會達到較高數值。計算分析輸電線路下方導體的感應電壓和電流，對于線路的運行維護和線下的安全作業十分重要。當人們觸及這些帶有感應電壓的物體時，就會有感應電流通過人體流向大地而使人受到電傷害。在實際監測過程中，有時感應電不方便直接測量，因此采用間接計算手段非常必要。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供實際測量條件下不允許直接進行感應電流測量情況下，采取的間接計算交流輸電線路下方對地絕緣金屬導體的感應電流的方法，通過計算感應電動勢、阻抗以及導體與線路的水平交跨角度，來計算感應電流的一種交流輸電線路下方對地絕緣金屬導體感應電計算方法。

本發明所采用的具體技術方案如下：

一種交流輸電線路下方對地絕緣金屬導體感應電計算方法，其特征在于：包括以下步驟：

⑴計算電磁感應電動勢；

⑵計算輸電線路下方對地絕緣金屬的阻抗；

⑶計算感應電流。

再有，步驟⑴所述的感應電電動勢的計算公式是：

其中，I_iA是第i回線路A相導線電流；d_1ia、d_1ib、d_1ic分別是對地絕緣導體與第i回線路的A、B、C三相的距離；θ為對地絕緣導體與輸電線路的水平交跨角度；α為三相導線的相位角，取值∠120°。

再有，步驟⑵所述的阻抗為對地絕緣金屬自阻抗和互感阻抗之和。

再有，步驟⑶所述的自阻抗的計算公式是：

其中，R為金屬導體自身電阻；j為介電常數；lg為以10為底的對數；D₀為地中電流等價深度；r_e為導線的有效半徑。

再有，步驟⑶所述的互感阻抗的計算公式是：

其中，j為介電常數；lg為以10為底的對數；D₀為地中電流等價深度；d_h是運行線路與金屬導體的距離。

再有，所述D₀為地中電流等價深度的計算公式是：

其中，ρ為土壤電阻率，f為電流的頻率。

再有，步驟⑶所述感應電流的計算公式是：

其中，I為感應電流；E為電磁感應電動勢；Z_t為自阻抗；Z_h為互感阻抗。