[发明专利]一种基于输电导线表面等效电荷曲线积分的三维工频电场的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路三维工频电场的测定方法，特别涉及一种架空输电线路档距两端导线不等高时基于导线表面等效电荷曲线积分的三维工频电场测定方法。 

背景技术

随着我国经济建设的不断发展，用户对电力等能源的需求量呈现出不断攀升的趋势，致使我国输电线路电压等级不断提高、输送功率日益增大。运行的架空输电线路会在导线上产生电荷，载有电荷的导线即会在周围空间激发电场。输电线路周围空间电场强度，特别是地面附近的电场强度，是衡量输电线路电磁环境污染程度的主要物理量之一。电场强度准确计算的核心问题在于导线表面等效电荷的计算。 

针对架空导线表面等效电荷的计算，现有理论多以导线平均高度或导线最小对地高度作为计算高度，将实际输电线路简化为与大地平行的无限长直导线，建立输电线路周围空间电场强度的二维计算模型，忽略了架空导线的弧垂及档距对电场强度计算结果的影响。电场强度的二维计算模型难以评估大跨越超/特高压输电线路的导线自重、导线载荷、应力及弧垂等因素对空间电场强度计算的影响。 

发明内容

本发明的目的是为了确定架空输电线路三维工频电场强度，提出一种基于导线表面等效电荷曲线积分的三维工频电场测定方法，旨在考虑架空导线的弧垂及档距对电场强度结果的影响，并采用导线表面等效电荷以确定架空输电线路的空间三维电场强度。 

本发明的目的是这样实现的：一种基于输电导线表面等效电荷曲线积分的三维工频电场的测定方法，所述计算方法包括如下步骤： 

第一步，获取计算输电线路三维工频电场强度的参数，包括输电线路档距，输电线路导线架设高度，导线布置参数，导线力学参数；上述导线布置参数是指 相导线之间的空间相对位置，导线分裂数和导线分裂间距，导线力学参数是指导线半径、导线单位长度单位截面所承受的载荷和导线最低点所承受的应力； 

第二步，采用不等高悬挂的导线悬链线方程计算确定不等高悬挂的输电线路档距内任一点x位置的导线实际高度z，确定高压输电线路上任一点与其镜像点之间的空间距离参数； 

第三步，基于上述计算确定的档距内任一点x位置的导线实际高度z以及任一点与其镜像点之间的空间距离参数，求取导线上任一点处电位，再对各输电导线微元段的表面等效电荷进行曲线积分，确定档距内输电导线上任一点位置处的导线表面等效电荷； 

第四步，确定档距内各导线表面等效电荷在周围空间产生的电场强度，采用场强叠加技术，获取档距两端导线不等高时多导线系统的空间电场强度分布情况。 

上述采用下述导线悬链式方程确定档距内任一点x位置的导线实际高度z： 

z=σ0γ(chγxσ0-1)+H,lOA≤x≤lOBy=0]]>

其中：