摘要：本文基于CDEGS建立接地极仿真模型，并通过该模型仿真计算了五种杆塔接地极的冲击散流分布，得到了典型杆塔接地极的散流规律，对接地极的改进具有指导意义。

    0 引言
    当雷击杆塔或避雷线时，杆塔接地极是雷电流散流的重要装置。接地极的散流分布与其接地电阻的大小关系密切，分析雷电流在接地极上的散流分布，并利用散流分布改进接地极，提高接地极的利用效率，能减小接地极的接地电阻值。本文利用CDEGS建立了接地极的仿真模型，分别计算了五种典型杆塔接地极的冲击散流分布。

    1 仿真模型
    1.1雷电流模型
    本文雷电流波形采用双指数函数波形。双指数函数由Brace和Golde提出，其数学表达式为：
    i（t）=klm（e-at－e-βt）                          （1）
式中，i（t）为雷电流瞬时值；k为波形调节系数；α和β分别为波前和波尾调节参数。
    我国规程推荐的防雷计算波形参数为：2. 6/50μs标准雷电流波形，k取0. 474、α取14 790. 18，β取1 877 833。本文仿真计算取冲击电流为10kA的2. 6/50μs标准雷电流波形，如图1所示。

    1 ．2接地极导体模型
    在SESCAD中建立接地极模型。接地极两个节点之间为一个导体段，接地极导体材质为圆钢，导体半径均为0. 01m，埋深为0. 8m；接地极导体段每2m分割为一段；导体上的激励源为单位电流源。

    2 接地极的仿真计算
    研究中考虑了如图2所示的五种接地极，注入接地极的冲击电流为10kA的2. 6/50tcs标准雷电流波形。
    仿真计算步骤：（1）在CDEGS中建立接地极仿真模型；（2）对雷电流进行傅里叶变换，求得推荐的频率；（3）利用推荐的频率求得在该频率下的频域响应；（4）傅里叶逆变换求得雷电流作用下的时域响应。重复步骤（3）和（4），直到不推荐频率，便可求得最终的时域响应结果。

    3 仿真结果与分析
    3.1单根接地极的散流规律
    在如图2（a）、（b）所示位置注入冲击电流，仿真计算得到土壤电阻率为100～2 000Ω·m时导体段1～10段的散流电流分布，如图3所示。由此可知，单根接地极散流分布表现为首末端散流比重大，中部散流比重小；土壤电阻率变化对接地极导体中部散流基本无影响，但会使末端散流比重增加。在端部效应影响下，端部土壤更易发生电离。在高土壤电阻率条件下，垂直接地极更有利于雷电流向接地极末端散流。由此可知，同一接地极不同的埋设方式会对接地极的散流分布产生影响。

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