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自1972年以来，各国学者对接地系统接地参数的数值进行了大量的研究[4～18]。文献中提出的各种接地网的数值计算方法一般是基于恒流场的理论，任一点的电位满足拉普拉斯方程，通过将组成接地系统的导体进行分段处理，从而使计算电位的复杂积分变为求和的形式，然后通过计算各微段的自电阻和互电阻来求得接地网的泄流电流分布，从而得到所求的任一点的电位。 各种数值计算方法的不同点及其改进方法主要在于求解电阻系数与沿接地系统泄流电流分布的计算精度、计算繁杂程度、计算时间的长短及占用计算机内存的大小等方面的差别[19]。目前随着微机技术的发展，计算机的计算速度及内存的大小已经不再是阻碍计算方法应用的主要因素，计算方法应从计算精度、与实际情况的吻合程度等方面进行改进。如考虑接地网所处土壤的分层情况，而不是只对采用等值电阻率的均匀土壤结构进行分析。 1972年Giao—Sarma[4]首次在接地参数的数值计算方法中提出了将接地体分为微段的概念，假设每个分段的泄流电流相等，并将微段作为线元来处理以计算电阻系数。 1976年Dawalibi等[5～7]分别提出了求和法（将微段作为点源处理）与积分法（将微段作为线元处理）来计算电阻系数与地中任一点的电位。只有当无限细分接地体时，求和法得到的结果与在同样条件下按积分法计算得到的结果之间才将达到完全相等。另外他们还提出了多步分析法计算沿接地体的电流分布[8]，用平均电位法（即先在接地体上选择适当的点计算它们的电位，然后求各点电位的平均值）计算互电阻系数。多步分析法能够快速求解电流分布不均匀系数，另外平均电位法则提高了计算电阻系数的精度。另外，根据以上原理开发了接地网参数计算软件[23]。 1979年Heppe[10]详细地推导了各线性导体段的自电阻和互电阻的计算公式，这些计算公式可以方便地用于编写接地网参数计算程序，同时充分考虑了接地网对称的特点，将具有同样泄流电流的微段进行归类处理，从而缩减矩阵的阶数，节约计算机内存和计算时间。 1980年Kouteynikoff[11]采用“二次分域”的计算技巧，提出了计算临近导体段上某点电位的更为精确的表达式，因此在计算接地系统微段的自电阻与临近导体段之间的互电阻时，能得到更为精确的结果。 1983年陈慈萱教授[18]分别采用边界元零次插值法和边界元一次插值法计算各边界元的泄流电流分布。按一次插值法计算得到电流分布更接近于实际分布。另外在采用零次插值法计算时，采用了“等划分段加密法”，即对接地近交叉点的单元再划分为二。 1985年Nagar等[15]及Loeloeian等[16]对大型接地系统特性的计算方法进行了全面的综述，并讨论了各中方法的特点及其存在的问题。 1986年陈先禄教授等[19]提出了按表面电荷法来计算接地参数的数值计算方法，采用该方法可以得到与国内外的一些数值计算方法极为一致的结果。 另一个受到国内外学者关注的问题就是接地网的优化布置[5～7，9，17]。1976年Sverak提出了接地网布置的不等间距的概念。1955年重庆大学黄丽英及陈先禄等发表了他们在1987年的研究成果[17]，通过分析计算提出了均匀土壤中接地网的不等间距布置规律，使接地网的泄流电流分布更为均匀，地表面的电位分布更为均匀，确保发变电站的安全运行。 20世纪末，随着计算机技术的发展和电磁场计算技术的进步，复镜像法[20，21]、基数镜像法、直接的数值计算方法[22～25]广泛用于接地系统参数的计算中。在我国，接地系统的设计已从过去的简单计算过渡到采用数值分析方法来计算接地电阻、电位分布、接触电压分布和跨步电压分布。
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发表于 2007-7-11 12:33:00
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