光纤复合架空地线雷击电流数学模型的建立

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1、第22卷第3期广东电力VoI．22NO．32009年3月GUANGDoNGEITRICPoWERMar．2009文章编号：1007．290X(2009)03—0006—05光纤复合架空地线雷击电流数学模型的建立崔弘，夏成军，张尧，杜天苍，王强(1．华南理工大学电力学院，广州510640；2．广东省电力设计研究院，广州510600)摘要：针对光纤复合架空地线(opticalfibercompositeoverheadgroundwire，OPGW)雷击断股的问题，指出雷击电流中的低幅长时间持续电流是OPGW断股的主要原因。建立雷击电荷转移量与雷暴日、地面落雷密度

2、、线路雷击次数的函数关系，以此作为评估雷击能量的考核指标。考虑雷击电流中的冲击电流只能引起OPGW局部损伤，而长时间持续电流则可能造成OPGW的破坏，通过对目前常用脉冲冲击模型的修正，建立了OPGW雷击电流的数学模型，模型由冲击电流部分和长时间持续电流部分组成，总的电荷转移量等于实际雷击的放电量。模型可用于oPGW雷击破坏数量方面的研究，进而优化OPGW的设计。关键词：光纤复合架空地线；断股；雷电流；雷击能量；数学模型中图分类号：TN913．33文献标志码：AEstablishmentofMathematicalModelsofLightningCurrent

3、onOPGWCUIHong，XIACheng—jun，ZHANGYao’，DUTian—cang，WANGQiang(1．Co1．ofElectricPower。SouthChinaUniv．ofTechnology，Guangzhou510640，China；2．GuangdongElectricPowerDesignInst．，Guangzhou510600，China)Abstract：Aimingatthelightning-inducedstrandbreakageofopticalfibercompositeoverheadgroundwire(O

4、PGW)，itisindicatedthatlow—amplitudeandlong—timecontinuouslightningcurrentisthemaincauseofstrandbreakage．Theelectricchargetransferofthelightningstrikewhichhasfunctionalrelationshipwiththunderstormday，groundflashingdensityandlightningstrikedensityisthemainexaminationindexofthelightnin

5、gstrikeenergy．AmathematicalmodeloflightningcurrentisestablishedbymodifyingthecommonpulsemodelandconsideringthatlightningpulsecurrentcausesonlyslightlocaldamageofOPGWwhilethelong—timecontinuouslightningcurrentmaycausesstrandbreakageofOPGW．Themodeliscomposedofpulsecurrentandlong—timec

6、ontinuouscurrentandthetotalelectricchargetransferequalstheelectricdischargeofthereallightningstrike．ThemodelcanbeusedforquantitativestudyofOPGWdamagecausedbylightningwiththeviewofoptimizingthedesignofOPGW．Keywords：opticalfibercompositeoverheadgroundwire(OPGW)；strandbreakage；lightnin

7、gcurrent；lightningenergy；mathematicalmode】光纤复合架空地线(opticalfibercomposite影响输电线路的安全运行，而且威胁电力系统通信overheadgroundwire，OPGW)与输电线路同期和继电保护的可靠性。因此，探讨OPGW雷击的施工，架设在输电线路杆塔的顶部，兼具架空地线原因和机理，优化OPGW设计，提高防雷性能，和通信光缆双重功能。由于性能优异，OPGW在对电力系统安全运行十分重要。国内外的电力通信系统中得到越来越广泛应用_】]。近年来，针对OPGW雷击断股问题，国内外然而，由于电力线路走廊经

8、过的地形地貌、气象条开展了许多相关的研