[发明专利]一种基于幅频特性分析的电感型限流避雷针的设计方法

摘要

本发明公开了一种基于幅频特性分析的电感型限流避雷针的设计方法，针对典型雷电流波形开展频谱特性分析；假设电感型限流避雷针高频下的链式等效电路已知，分析等效电路的幅频响应特性；假设典型雷电流波形通过电感型限流避雷针的链式等效电路，分析其输出雷电流频谱特性、雷电流幅值和雷电流波前陡度等改变及其与链式等效电路幅频响应特性之间的关系及其影响因素；分析影响输入输出雷电流电流幅值和波前陡度变化的链式等效电路参数，结合幅频响应特性给出较优的参数设计范围；由设计的链式等效电路参数，结合有限元分析，设计出结构、尺寸和材料合理的电感型限流避雷针设计方案。

主权项

一种基于幅频特性分析的电感型限流避雷针的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1统计分析典型雷电流波形的频谱特性，确定其频谱分布范围，所述典型雷电流波形包括2.6/50双指数波/斜角波、CIGRE波形或Heidler波形；S2设一典型电感型限流避雷针的LC链式等效电路已知，然后用电路分析软件分析其幅频响应特性；S3采用电磁暂态分析软件，将S1中的典型雷电流的波形注入到S2中LC链式等效电路，分析输出雷电流频谱特性、幅值及陡度变化与LC链式等效电路幅频响应特性之间的关系；S4改变LC链式等效电路的参数L和C，进而改变其幅频响应特性，确定关键影响因素，同时修订等效电路参数L和C以降低雷电流陡度，并将修订后的参数L和C反馈给S2；S5重复S2‑S4，直到LC链式等效电路能使雷电流的幅值和陡度均降低10％以上，进入S6；S6采用电磁暂态仿真分析软件对能使雷电流的幅值和陡度均降低10％以上的等效电路建立电磁暂态仿真程序，所述电磁暂态仿真程序包括建立输电线路、雷电流、杆塔及绝缘子的雷电仿真分析模型，分别仿真分析在杆塔顶部装设和未装设上述电感型限流避雷针线路的反击耐雷水平；S7如果反击耐雷水平没有达到用户要求，继续调整LC链式等效电路的参数，而降低雷电流陡度和峰值，重复S2‑S6，达到用户要求时停止，得到最终的LC链式等效电路。