[发明专利]一种山区杆塔输电线路分布式辅助降阻方法

权利要求书

1.一种山区杆塔输电线路分布式辅助降阻方法，其特征在于包含以下步骤：

第一步、获取临坡杆塔单向辅助接地网散流特性及影响因素：采用仿真计算软件，建立临坡杆塔单向辅助接地网仿真计算模型，分别构建：单边辅助接地网、双边辅助接地网、方框辅助接地网和垂直辅助接地网；获取接地材料、终端结构、辅助地网连接线布置方式对单向辅助地网散流特性的影响规律，确定典型接地材料构成的临坡单向辅助接地网最优分布方式；

第二步、获取多向辅助接地网散流特性及差异化分布措施：获取研究常见山脊地形条件下的杆塔多向分布式辅助接地网相关信息，获取多向辅助接地网散流比例，分析杆塔基础、根开外围、各向分布式辅助接地网的散流比例，通过仿真计算确定多向辅助接地网最优布置方式；

第三步、获取杆塔辅助接地网分形结构与最优分布：在获取单向与多向分布式辅助地网及分析的基础上，细化分布式辅助地网的结构布置，确定临坡输电线路杆塔多分支形辅助接地网降阻策略；分析多分支形辅助接地网各支路之间的分流比率，获取接地材料参数对多分支形辅助接地网各分形支路的屏蔽效应影响规律，确定不同土壤条件下各材料的最优分形维度；

第四步、基于临坡地貌三维精细化建模获取多向分布式辅助接地网最优分布策略：针对具体地形地貌特征下的分布式辅助接地网布置进行仿真计算，具体的：首先，建立分块土壤结构三维精细化仿真计算模型，确定临坡自然条件下电流密度分布特征；其次，获取山坡、山脊、山顶等地形、地貌条件下土壤分块结构对接地散流的影响规律；最后，获取杆塔塔基、近杆塔根开外围接地网、多向分布式辅助接地网的分流比重，确定分块土壤条件下分布式辅助接地网最优分布策略；

第五步、通过接地模拟试验验证分布式辅助接地网最优布置计算结果：采用专业接地模拟试验平台，通过工频与冲击接地模拟试验，测量不同单向辅助终端、典型接地材料、多向分布式辅助终端、非平衡式辅助地网布置、接地网分形维度等接地网模型的接地特性，并与仿真计算结论进行对比；

第六步、通过电网杆塔分布式辅助接地改造工程来实现山区杆塔输电线路分布式辅助降阻效果：选取典型输电线路，完成山区杆塔输电线路分布式辅助降阻示范应用；通过施工及测量，验证输电线路杆塔分布式辅助接地网的实际降阻效果；同时，制定标准化施工规范及应用手册。

2.根据权利要求1所述的一种山区杆塔输电线路分布式辅助降阻方法，其特征在于第一步中包含以下步骤：

①分别采用CDEGS与COMSOL有限元仿真计算软件，建立临坡杆塔单向辅助接地网仿真计算模型，分别构建：单边辅助接地网、双边辅助接地网、方框辅助接地网和2m短垂直辅助接地网；

②获取接地材料对单向辅助地网散流特性的影响，包括：Φ10mm圆钢接地体、Φ28mm石墨复合接地体、Φ42mm低感石墨复合接地体和柔性平面复合接地材料，确定材料电导率、磁导率、结构尺寸等材料参数对辅助接地网散流特性的作用规律，获取不同接地材料构成下单向辅助接地网外延有效散流长度变化规律；

③获取临坡单向辅助地网的终端结构对接地电阻的影响规律，对比不同入地电流频率及幅值条件下，各辅助终端接地体的散流密度和土壤泄流密度；

④获取辅助接地网地表电位及跨步电压分布规律，分析辅助地网与塔基根开边框的连接线布置方式对散流特性及跨步电压的影响规律，确定临城镇区域杆塔采用分布式辅助接地网的安全阈值与防范措施；

⑤优化临坡单向外延接地网连接线与辅助终端的比例结构，确定不同土壤电阻率条件下，典型接地材料构成的临坡单向辅助接地网最优分布方式。

3.根据权利要求1所述的一种山区杆塔输电线路分布式辅助降阻方法，其特征在于第二步中包含以下步骤：

①获取常见山脊地形条件下的杆塔多向分布式辅助接地网，分析各向辅助地网终端和连接线长度对降阻效率的影响规律；

②获取多向辅助接地网散流比例，分析杆塔基础、根开外围、各向分布式辅助接地网的散流比例；

③优化各方向外延接地网连接线与辅助终端的比例结构，通过仿真计算确定多向辅助接地网最优布置方式；

④针对不同地形条件及海拔高度，分析辅助地网数量对杆塔基础与根开方框的分流作用，分析杆塔多向辅助接地网差异化分布对散流特性的影响规律。