兩種接地布線方式的仿真試驗(yàn)分析-建筑電氣2009.8

建 筑電乞。
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2口09年第日期l ELECTRIClTY
兩 種 接 地 布 線 方 式 的仿 真試 驗(yàn) 分析 水
覃彬全 (重 慶 市 防 雷 中 心，重慶市 4Ol147)
李良福 (重 慶 市 氣 象 局，重慶市 40l147)
袁 濤 (重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院。重慶市 400044)
SimuIatiOn Experiment AIlalysis f0r Two GrOunding Wiring MOdes木
Qin Binqllan(Chongqing Lightning Protection Center，Ch0ngqing 4Ol147，China)
Li Lian呈如 (Ch0ngqing Mete0r0l0gicaI Bureau，Ch0n鵲ing 401 l47，China)
Yu粕 Tao(CoJ1ege 0f E1ec caj En nee n Chongqjng Unjversil)r，Chong ng 4oID044，Chjna)
Abstract By means I’P-EM I’P electTo— 式進(jìn)行比較研究，本文選擇ATP．EMTP電磁暫態(tài)程
magnetic transient pr0gmm，a c0mpamtive analysis of 序進(jìn)行對(duì)比仿真試驗(yàn) ，以確定有效的接地母線布設(shè)
numerical simulation experiment f0r the electmnic
方式。
equipments to use the grounding wiring m0des that
shares a same network and c0mmon busbar with a same
1 共網(wǎng)共母線與共網(wǎng)不共母線接地布設(shè)方
network but n0t common busbar is ca而ed out． It is
式簡(jiǎn)介
concluded that， it is safer f0r electronic equipments t0
use the gIl0unding mode with same netw0rk but not the
1．1 共網(wǎng)共母線布設(shè)方式
comm0n busbar than t0 use the gmunding mode with
same netw0rk and c0mm0n hl】shar． 電子設(shè)備系統(tǒng)各種不同性質(zhì)的接地線沿同一接地
Key wOI．ds Gr0unding wiring mode Physical 母線接至地網(wǎng)的布設(shè)
豳
model Electmmagnetic transient model Analysis 方式 ，稱為共網(wǎng)共母
線接地方式 ，其接線
交流 信號(hào) 邏輯ll 保護(hù)fI
摘 要 通過(guò) ATP．EMTP電磁暫態(tài)程序 ．對(duì) 電 方式見(jiàn)圖 1。
地 ＼地 地／／J
子設(shè)備采用共網(wǎng)共母線和共網(wǎng)不共母線接地布線方式 1．2 共網(wǎng)不共母線
進(jìn)行 了數(shù)值仿真試驗(yàn)比較分析，得出電子設(shè)備采用共 布設(shè)方式
網(wǎng)不共母線接地散流方式比采用共網(wǎng)共母線散流方式 電子設(shè)備系統(tǒng)各
I I
更安全的結(jié)論。 種不 同性質(zhì) 的接地線
I
關(guān)鍵詞 接地布線方式 物理模 型 電磁暫態(tài) 沿不 同接地母線接至
圖 l 電子設(shè)備接地線共網(wǎng)共母
模型 分析 地網(wǎng)的布設(shè)方式 。稱
線接地示意圖
為共 網(wǎng)不共母線接地 Fig．1 Schematic dia舯 m for
same networJ【and common busbar
隨著電子設(shè)備的大量應(yīng)用，電子設(shè)備系統(tǒng)因遭受 方式，其接線方式見(jiàn) gr0unding 0f t|le gr0unding wire
雷擊造成的損失越來(lái)越嚴(yán)重。目前 ，電子設(shè)備的雷電 圖 2。 of the electIonic equipment
防護(hù)技術(shù)已比較成熟，但對(duì)于接地母線的布設(shè)方式還
2 ATP．EMTP仿真試驗(yàn)程序
存在一定的爭(zhēng)議。除一些特殊設(shè)備的獨(dú)立接地外，主
要有共網(wǎng)共母線和共網(wǎng)不共母線兩種接地母線布設(shè)方 A rP程 序 是 目前 國(guó)際上 電磁暫 態(tài)分 析程 序
式。而對(duì)于這兩種接地母線布設(shè)方式的試驗(yàn)比較 ，目 (EMTP，Elec magnetic Tlransients Program)使用最
前還未見(jiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道。為對(duì)這兩種接地母線布設(shè)方 廣泛的一個(gè)版本，主要用于電磁瞬時(shí)現(xiàn)象與電磁特性
國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)工作項(xiàng) 目 “雷電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目 (2o04DEA71070)專項(xiàng)資助。
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圖2 電子設(shè)備接地線共網(wǎng)不共母線接地示意圖
ng．2 Schematic diagram f0r same netw0rk but not comm0n
busbar grounding of the gmunding wir_e of the
electronic equipment 圖 3 共網(wǎng)共母線接地方式數(shù)值仿真試驗(yàn)的物理模型
Fig．3 The physical model 0f numerical simulation experiment
0f same network and common busbar grounding mode
數(shù)值仿真試驗(yàn)。ATP．EMTP配備有圖形輸入程序
d． 由于實(shí)際系統(tǒng)的情況很復(fù)雜 ．包括各線之間
ATPDraw及通用描述語(yǔ)言 MODELS。該程序數(shù)學(xué)模型
的夾角 、各線與地面的距離、節(jié)點(diǎn) 與母線排端點(diǎn)
較多，可仿真復(fù)雜的電路與控制系統(tǒng)。
的距離、節(jié)點(diǎn)Ⅳ與K的距離等條件，在仿真試驗(yàn)中
ATP．EMTP主要功能有雷 電過(guò) 電壓 、操作過(guò)
為了得到 B點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大傳導(dǎo)電位 ，故對(duì)仿真條
電壓、系統(tǒng)過(guò)電壓的研究，接地等現(xiàn)象的快速暫態(tài)
件進(jìn)行了必要的假設(shè) ：假定節(jié)點(diǎn) 與母線排端點(diǎn)距
分析、設(shè)備建模、電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真、軸系扭
離，以及節(jié)點(diǎn)Ⅳ、K之間的距離都是 l m。節(jié)點(diǎn) 到
振分析、變壓器及并聯(lián)電抗器 ／電容器的開(kāi)斷、鐵
母線排另一端距離 10 m。
磁共振現(xiàn)象的研究、斷路器電弧、沖擊電流 ，以及
3．1．2 電磁暫態(tài)仿真模型
FAC11S (柔性交流傳輸 )設(shè)備的 sTATCOM (靜止同
共網(wǎng)共母線接地散流數(shù)值仿真試驗(yàn)的電磁暫態(tài)
步補(bǔ)償器 )、SVC (靜止無(wú)功補(bǔ)償器)、UPF℃ (統(tǒng)一
仿真模型如圖4所示。
潮流控制器 )、TCSC (晶閘管 可控 串聯(lián) 電容補(bǔ)償
器)模型，諧波分析與網(wǎng)絡(luò)共振現(xiàn)象、保護(hù)設(shè)備的
試驗(yàn)。
3 數(shù)值仿真試驗(yàn)
3．1 共網(wǎng)共母線接地方式數(shù)值仿真試驗(yàn)
3．1．1 物理模型
共網(wǎng)共母線接地散流數(shù)值仿真試驗(yàn)的物理模型見(jiàn)
圖 3，該模型的計(jì)算條件如下 ： ．

內(nèi)容描述： 在2009年8月發(fā)行的《建筑電氣》期刊中，有一篇專題文章詳細(xì)探討了兩種常見(jiàn)的接地布線方式的仿真試驗(yàn)分析。該研究針對(duì)的是建筑物電氣系統(tǒng)中的接地技術(shù)，針對(duì)實(shí)踐中常用的接地連接策略，如獨(dú)立接地和聯(lián)合接地（也可能是其他具體的布線方法），通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬（例如采用電磁場(chǎng)仿真軟件或電路仿真工具）對(duì)這兩種方式進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 文章可能包含了以下方面的具體內(nèi)容： 1. 引言：闡述接地在建筑電氣系統(tǒng)中的重要性以及當(dāng)前兩種主流接地布線方式的概述。 2. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法：詳細(xì)介紹所選的兩種接地布線方式，包括其理論原理、實(shí)施步驟以及在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)介紹所使用的仿真軟件及試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定。 3. 仿真試驗(yàn)過(guò)程：展示在特定環(huán)境條件下，如雷電防護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)等情況下，兩種接地布線方式對(duì)電流分布、電壓響應(yīng)、電磁場(chǎng)強(qiáng)度等方面的影響分析結(jié)果。 4. 結(jié)果與分析：對(duì)比并詳盡解析兩種布線方式在不同試驗(yàn)條件下的性能差異，評(píng)估它們?cè)诜览讚?、抑制過(guò)電壓、保護(hù)人身安全及設(shè)備穩(wěn)定性等方面的實(shí)際效果。 5. 結(jié)論與建議：基于仿真試驗(yàn)分析的結(jié)果，對(duì)兩種接地布線方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，并為實(shí)際工程中選擇合適的接地方案提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。 總之，《建筑電氣》2009.8期的這篇論文深入剖析了兩種常見(jiàn)接地布線方式的仿真試驗(yàn)，旨在為建筑電氣領(lǐng)域的設(shè)計(jì)師和工程師們提供寶貴的技術(shù)參考信息。