本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)安全評估技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種確定任意不規(guī)則導體等效半徑的方法。

背景技術(shù)：

目前，在計算導體網(wǎng)絡(luò)中電流、電壓分布，或者計算流過導體或?qū)Ь€的電流、電壓及其周邊電磁場分布等情況(如，計算在發(fā)變電站發(fā)生短路故障、過電壓情況下，故障、過電壓電流在整個電力網(wǎng)絡(luò)中的分布)時，國內(nèi)外流行的計算方法和分析工具，均需將整個網(wǎng)絡(luò)中的各個導體視為圓柱形導體，也就是說需要將導體網(wǎng)絡(luò)中的所有的導體均需等效成圓柱體形式才可以進行相應的分析計算。

對于典型的規(guī)則導體形式，在GB/T50065-2011“交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范”中給出了幾種確定其等效半徑的計算公式。但是，為了盡可能的提高導體導線性能，近年來涌現(xiàn)出各種非規(guī)則形狀的導體，如近年來推出各種用于接地系統(tǒng)的非規(guī)則形式導體和導線。對于這種規(guī)范、標準中未提到的不規(guī)則形狀導體，如何將其等效成圓柱體以確定其等效半徑，從而可以進行相關(guān)的性能分析，是亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，為了更好的確定不規(guī)則導體的等效半徑，便于后續(xù)的相關(guān)計算，提供一種確定任意不規(guī)則導體等效半徑的方法，從而為不規(guī)則導體確定其等效半徑提供了簡易方法，為不規(guī)則導體的模擬和性能計算提供了基礎(chǔ)。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種確定任意不規(guī)則導體等效半徑的方法，包括以下步驟：

S1、確定任意不規(guī)則導體的橫截面。

S2、使用柔性線材包羅住該不規(guī)則導體的橫截面。

S3、根據(jù)柔性線材包羅住的面積，確定該柔性線材包羅住的總面積S，通常該面積由多個三角型面積構(gòu)成。

S4、確定一個圓形，該圓形的面積等于步驟S3中確定的由柔性線材包羅的面積S。

S5、基于面積等于S的圓形，確定該圓形的半徑r。

S6、步驟S5中得到的圓形半徑r即可視為該不規(guī)則導體的等效半徑。

從而在后續(xù)的相關(guān)分析中可將該不規(guī)則導體等效成半徑為r的圓柱形導體，并進行相關(guān)的分析計算。

優(yōu)選的，所述的柔性線材為導線線段或牛皮筋。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明提出一種確定任意不規(guī)則導體的等效半徑的簡易方法，對于任意不規(guī)則導體，假設(shè)使用柔性線材包裹住住該不規(guī)則導體。基于所包裹的面積，確定面積相等的圓形，將此圓形的半徑視為該任意不規(guī)則導體的等效半徑。從而可以在進行導體性能分析時，確定任意不規(guī)則導體的等效半徑值。

本發(fā)明可以針對任意不規(guī)則形狀的導體，根據(jù)此方法確定其等效半徑值。通過此方法可以簡單快捷的將任意不規(guī)則形狀的導體轉(zhuǎn)換為等效的圓柱形導體，并得到該圓柱體的半徑值，從而得到任意不規(guī)則導體的等效半徑值，在后續(xù)的相關(guān)分析中可以基于該等效半徑進行導體性能計算，對任意不規(guī)則形狀的導體進行相應的分析計算，如計算其任意點的電位、電流分布等。

本發(fā)明提出的方法快捷簡單，可以針對任意不規(guī)則導體使用，為任意不規(guī)則導體的等效半徑確定提出了新的方法。

附圖說明

圖1為某不規(guī)則導體截面圖。

圖2為使用柔性線材包裹住不規(guī)則導體的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步的描述：

對于如圖1所示的不規(guī)則導體形式，由于其截面圖為未非對稱或規(guī)則形狀，按照現(xiàn)有的各種標準和方法無法獲取其等效半徑。

對于此不規(guī)則導體，按照本發(fā)明中的一種確定任意不規(guī)則導體等效半徑的方法，可以快捷簡便的獲得對應圓柱體得等效半徑值。

具體步驟如下所述：

S1、首先確定該不規(guī)則導體的橫截面。本實施例中不規(guī)則導體的橫截面的截面圖及各邊的尺寸如圖1所示，該不規(guī)則導體由垂直相交的AC直線段部和BD直線段部構(gòu)成，交點為O，其中OA＝15cm，OC＝5cm，OB＝10cm，OD＝10cm。

S2、使用柔性線材包羅住該不規(guī)則導體的橫截面，如圖2所示。其中點劃線部分為包裹不規(guī)則導體的柔性線材，即線段AB-BC-CD-DA。

S3、根據(jù)柔性線材包羅住的面積，確定該柔性線材包羅住的總面積S。優(yōu)選的，所述的柔性線材為導線線段或牛皮筋。

對于本實施例不規(guī)則導體，使用柔性線材包裹住后，總的包裹面積由四部分組成，該四部分為四個直角三角形：△AOB、△AOD、△COB、△COD，各部面積分別為S1、S2、S3和S4，面積S1、S2、S3和S4分別為一個直角三角形面積。對于直角三角形，其面積計算公式為0.5ab，其中a、b為兩個直角邊的長度。

根據(jù)圖1和圖2，可以快速的得到S1、S2、S3和S4的面積值。其中：

S1＝S2＝75cm²，S3＝S4＝25cm²。則總面積S＝S1+S2+S3+S4＝200cm²。

S4、確定一個圓形，該圓形的面積等于步驟S3確定的由柔性線材包羅的面積S。

本例中該圓形的面積為200cm²。

S5、基于面積等于S的圓形，確定該圓形的半徑r。

圓形面積的計算公式：S＝πr²。

本例中πr²＝200cm²。即可求得r＝8cm。

S6、步驟S5中得到的圓形半徑r＝8cm即可視為圖1-2所示不規(guī)則導體的等效半徑。

基于步驟S6得到的圓形尺寸，即可將圖1-2所示的不規(guī)則導體等效成圓柱形導體，從而可在后續(xù)的相關(guān)分析中可將不規(guī)則導體視為半徑為r＝8cm的圓柱形導體，并進行相關(guān)的分析計算。