两种接地布线方式的仿真试验分析-建筑电气2009.8

建 筑电乞。
—_——_——_·—————一__BUlLDING
2口09年第日期l ELECTRIClTY
两 种 接 地 布 线 方 式 的仿 真试 验 分析 水
覃彬全 (重 庆 市 防 雷 中 心，重庆市 4Ol147)
李良福 (重 庆 市 气 象 局，重庆市 40l147)
袁 涛 (重庆大学电气工程学院。重庆市 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鹊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— 式进行比较研究，本文选择ATP．EMTP电磁暂态程
magnetic transient pr0gmm，a c0mpamtive analysis of 序进行对比仿真试验 ，以确定有效的接地母线布设
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 共网共母线与共网不共母线接地布设方
network but n0t common busbar is ca而ed out． It is
式简介
concluded that， it is safer f0r electronic equipments t0
use the gIl0unding mode with same netw0rk but not the
1．1 共网共母线布设方式
comm0n busbar than t0 use the gmunding mode with
same netw0rk and c0mm0n hl】shar． 电子设备系统各种不同性质的接地线沿同一接地
Key wOI．ds Gr0unding wiring mode Physical 母线接至地网的布设
豳
model Electmmagnetic transient model Analysis 方式 ，称为共网共母
线接地方式 ，其接线
交流 信号 逻辑ll 保护fI
摘 要 通过 ATP．EMTP电磁暂态程序 ．对 电 方式见图 1。
地 ＼地 地／／J
子设备采用共网共母线和共网不共母线接地布线方式 1．2 共网不共母线
进行 了数值仿真试验比较分析，得出电子设备采用共 布设方式
网不共母线接地散流方式比采用共网共母线散流方式 电子设备系统各
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更安全的结论。 种不 同性质 的接地线
I
关键词 接地布线方式 物理模 型 电磁暂态 沿不 同接地母线接至
图 l 电子设备接地线共网共母
模型 分析 地网的布设方式 。称
线接地示意图
为共 网不共母线接地 Fig．1 Schematic dia舯 m for
same networJ【and common busbar
随着电子设备的大量应用，电子设备系统因遭受 方式，其接线方式见 gr0unding 0f t|le gr0unding wire
雷击造成的损失越来越严重。目前 ，电子设备的雷电 图 2。 of the electIonic equipment
防护技术已比较成熟，但对于接地母线的布设方式还
2 ATP．EMTP仿真试验程序
存在一定的争议。除一些特殊设备的独立接地外，主
要有共网共母线和共网不共母线两种接地母线布设方 A rP程 序 是 目前 国际上 电磁暂 态分 析程 序
式。而对于这两种接地母线布设方式的试验比较 ，目 (EMTP，Elec magnetic Tlransients Program)使用最
前还未见有文献报道。为对这两种接地母线布设方 广泛的一个版本，主要用于电磁瞬时现象与电磁特性
国家科技基础条件平台工作项 目 “雷电防护标准体系建设的关键技术研究”项目 (2o04DEA71070)专项资助。
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图2 电子设备接地线共网不共母线接地示意图
ng．2 Schematic diagram f0r same netw0rk but not comm0n
busbar grounding of the gmunding wir_e of the
electronic equipment 图 3 共网共母线接地方式数值仿真试验的物理模型
Fig．3 The physical model 0f numerical simulation experiment
0f same network and common busbar grounding mode
数值仿真试验。ATP．EMTP配备有图形输入程序
d． 由于实际系统的情况很复杂 ．包括各线之间
ATPDraw及通用描述语言 MODELS。该程序数学模型
的夹角 、各线与地面的距离、节点 与母线排端点
较多，可仿真复杂的电路与控制系统。
的距离、节点Ⅳ与K的距离等条件，在仿真试验中
ATP．EMTP主要功能有雷 电过 电压 、操作过
为了得到 B点可能出现的最大传导电位 ，故对仿真条
电压、系统过电压的研究，接地等现象的快速暂态
件进行了必要的假设 ：假定节点 与母线排端点距
分析、设备建模、电机启动过程动态仿真、轴系扭
离，以及节点Ⅳ、K之间的距离都是 l m。节点 到
振分析、变压器及并联电抗器 ／电容器的开断、铁
母线排另一端距离 10 m。
磁共振现象的研究、断路器电弧、冲击电流 ，以及
3．1．2 电磁暂态仿真模型
FAC11S (柔性交流传输 )设备的 sTATCOM (静止同
共网共母线接地散流数值仿真试验的电磁暂态
步补偿器 )、SVC (静止无功补偿器)、UPF℃ (统一
仿真模型如图4所示。
潮流控制器 )、TCSC (晶闸管 可控 串联 电容补偿
器)模型，谐波分析与网络共振现象、保护设备的
试验。
3 数值仿真试验
3．1 共网共母线接地方式数值仿真试验
3．1．1 物理模型
共网共母线接地散流数值仿真试验的物理模型见
图 3，该模型的计算条件如下 ： ．

内容描述： 在2009年8月发行的《建筑电气》期刊中，有一篇专题文章详细探讨了两种常见的接地布线方式的仿真试验分析。该研究针对的是建筑物电气系统中的接地技术，针对实践中常用的接地连接策略，如独立接地和联合接地（也可能是其他具体的布线方法），通过计算机模拟（例如采用电磁场仿真软件或电路仿真工具）对这两种方式进行深入的实验验证。 文章可能包含了以下方面的具体内容： 1. 引言：阐述接地在建筑电气系统中的重要性以及当前两种主流接地布线方式的概述。 2. 试验设计与方法：详细介绍所选的两种接地布线方式，包括其理论原理、实施步骤以及在实际应用中的优缺点。同时介绍所使用的仿真软件及试验参数设定。 3. 仿真试验过程：展示在特定环境条件下，如雷电防护、过电压保护等情况下，两种接地布线方式对电流分布、电压响应、电磁场强度等方面的影响分析结果。 4. 结果与分析：对比并详尽解析两种布线方式在不同试验条件下的性能差异，评估它们在防雷击、抑制过电压、保护人身安全及设备稳定性等方面的实际效果。 5. 结论与建议：基于仿真试验分析的结果，对两种接地布线方式进行评价，并为实际工程中选择合适的接地方案提供科学依据和技术指导。 总之，《建筑电气》2009.8期的这篇论文深入剖析了两种常见接地布线方式的仿真试验，旨在为建筑电气领域的设计师和工程师们提供宝贵的技术参考信息。