[发明专利]两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法

说明书

本发明属于避雷针设计技术领域，提供一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法，通过对两等高避雷针之间保护范围的最小宽度的曲线图进行采样，得到{(x,y,z)}的三元数据集；接着对所述三元数据集进行组合运算，得到多元高次数据集；接着对所述多元高次数据集进行多元线性回归分析，拟合出所述两等高避雷针间保护范围的一侧最小宽度的回归方程；最后代入数据获取到对应的避雷针间保护范围的一侧最小宽度，这样设计解决现有的变电站避雷针保护范围计算方式繁琐或计算误差较大的问题。

技术领域

本发明属于避雷针设计技术领域，尤其涉及一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法。

背景技术

变电站的屋外交流电气装置通常采用避雷针进行雷电直击的防护，因此在进行变电站防雷设计时，必须计算避雷针保护范围，确保电气装置均在避雷针的保护范围内。对于变电站避雷针保护范围的计算，电力行业标准和国家标准都推荐采用“折线法”计算，其中两等高避雷针间保护范围的一侧最小宽度的计算要查曲线图，不方便计算机程序的实现。如果把曲线图中每条曲线进行分段拟合为一元二次方程后进行计算或采用基于避雷针保护范围样条曲线的抓取方法来实现，计算过程依然很繁琐，如果采用电力工程电气设计手册中推荐的公式法进行计算，虽然较简单，但不符合行业标准和国家标准的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法，旨在解决现有的变电站避雷针保护范围计算方式繁琐或计算误差较大的问题。

本发明是这样解决的：一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法，包括以下步骤；

S1、对两等高避雷针之间保护范围的最小宽度的曲线图进行采样，得到 {(x,y,z)}的三元数据集；

S2、对所述三元数据集进行高次组合运算，得到多元高次数据集；

S3、对所述多元高次数据集进行多元线性回归分析，拟合出两等高避雷针之间保护范围的一侧最小宽度的回归方程；

S4、将所述两避雷针的相关参数代入所述回归方程，计算出两等高避雷针之间保护范围最小宽度。

进一步地，于所述步骤S1中，所述三元数据集{(x,y,z)}中的数据采集按照下述公式:

x＝D/(h_aP) (1)

y＝b_x/(h_aP) (2)

z＝h_x/h (3)

式中，D—两避雷针间的距离；

h—避雷针的高度，m；

b_x—两避雷针间h_x水平面上保护范围的最小宽度，m；

P—高度影响系数，h≤30m，P＝1；30mh≤120m， 当h120m， P＝0.5；

h_x—被保护物的高度，m；

h_a—避雷针的有效高度，m。

进一步地，于所述步骤S2中，所述三元数据集中的x、z进行高次组合运算，组合运算方程按如下公式:

f＝x^jz^k (4)

式中，j，k均为自然数，且j+k≤拟合方程次数；

利用公式(4)，生成所述多元高次数据集为{(x，y，z，f₁，f₂，…，f_n)}, 其中，f₁，f₂，…，f_n均为公式(4)的计算结果。