3.2接地材料長度對(duì)沖擊接地阻抗的影響

      取接地材料長度分別為5 m、10 m、20 m,沖擊電流幅值為20 kA,土壤電阻率為100 .m。由于幾組接地材料的波形很相似,以接地材料長度為10 m的石墨復(fù)合接地材料為例進(jìn)行仿真分析,仿真時(shí)接地材料每1 m為一段。圖9(a)、(b) 為考慮火花放電時(shí)，長度為10m石墨復(fù)合接地體的各段電壓與電流計(jì)算結(jié)果。根據(jù)沖擊接地阻抗的定義可得圖9中長度為10 m石墨復(fù)合接地體其沖擊接地阻抗為: R。=U./mIm=4.12Q。同樣，更改邊界條件，計(jì)算典型接地體

3.3土壤電阻率對(duì)接地材料沖擊接地阻抗的影響

      取3種接地材料長度均為10 m,在不同土壤電阻率條件下，對(duì)比分析在沖擊電流作用下3種接地材料的沖擊接地阻抗及沖擊系數(shù)的區(qū)別，計(jì)算結(jié)果列于表3,3者對(duì)比關(guān)系如圖12和圖13所示。
      結(jié)合上文分析得知,接地材料的沖擊接地阻抗值受火花放電效應(yīng)和電感效應(yīng)的影響。沖擊電流作用下，幾種典型接地體均存在有效散流長度,且改長度與土壤電阻率及接地面積有關(guān):當(dāng)在高土壤電阻率下使用小尺寸接地體時(shí)，當(dāng)接地體附近的土壤發(fā)生擊穿,產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象時(shí)，由于接地體尺寸很小，接地體向土壤中的散流密度較大,此時(shí)接地體尺寸較小也導(dǎo)致電感效應(yīng)相對(duì)較弱,此時(shí)火花放電效應(yīng)要高于電感效應(yīng);在低電阻率下使用大尺寸接地體時(shí)，此時(shí)電感效應(yīng)對(duì)接地體影響較為明顯。但根據(jù)實(shí)際情況,接地體的尺寸與土壤電阻率的高低是成正比的，這可以理解為當(dāng)產(chǎn)生火花放電時(shí)，該區(qū)域產(chǎn)生的火花放電效應(yīng)對(duì)沖擊接地阻抗的影響要強(qiáng)于電感效應(yīng)帶來的影響。

3.4雷電流幅值對(duì)接地體沖擊接地阻抗的影響

      取3種接地材料長度均為20m,土壤電阻率為100Q.m,在不同雷電流幅值條件下,對(duì)比分析沖擊接地阻抗以及沖擊系數(shù)的區(qū)別，得到雷電流幅值對(duì)沖擊接地阻抗以及沖擊系數(shù)的影響，所得計(jì)算結(jié)果列于表4中，其中，3種典型接地材料接地阻抗的對(duì)比關(guān)系如圖14所示。

4結(jié)論

      本文通過對(duì)典型接地材料在雷電流作用下的沖擊接地特性進(jìn)行仿真計(jì)算,得到的結(jié)論包括:
1)不考慮接地體的火花放電效應(yīng)時(shí),3種典型接地材料的沖擊接地阻抗與土壤電阻率、雷電流幅值以及接地網(wǎng)面積有關(guān)，整體表現(xiàn)為:圓鋼>銅>石墨復(fù)合接地材料。
2)考慮火花放電效應(yīng)時(shí)，接地材料的沖擊接地阻抗相比不考慮火花放電有所降低。
3)不同接地材料沖擊接地阻抗同時(shí)受火花放電效應(yīng)與電感效應(yīng)的影響,二者的強(qiáng)弱關(guān)系與沖擊電流的幅值有明顯關(guān)系。
4)相對(duì)于傳統(tǒng)金屬接地材料,石墨復(fù)合接地材料沖擊接低阻抗小，具備代替?zhèn)鹘y(tǒng)傳輸線桿塔接地網(wǎng)材料的可行性，實(shí)際工程中有利于降低塔頂過電壓。
本文研究結(jié)果為桿塔接地網(wǎng)材料選型及降阻改造提供理論參考。