Comsol高压输电线路杆塔电场特性模拟

      杆塔是架空输电线路中用来支撑输电线的支撑物，多由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输电线路的主要支撑结构。

       世界各国线路杆塔采用钢结构、木结构和钢筋混凝土结构。通常对木和钢筋混凝土的杆形结构称为杆，塔形的钢结构和钢筋混凝土烟囱形结构称为塔。不带拉线的杆塔称为自立式杆塔，带拉线的杆塔称为拉线杆塔。输电线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要。降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、减少线路雷击跳闸率的主要措施。

图1. 高压输电线路杆塔

      搭建了一个高度为100m的输电线路杆塔，高压杆塔主要由三相输电线路、接地线路和杆塔架三部分构成。输电线路上施加330kV的三相工频交流电压，杆塔接地线缆、杆塔表面和地面设为0电位。计算模型和材料参数设置如图2和3所示。

图2. 高压输电线路杆塔三维建模

图3. 材料参数

      图4展示了高压输电线路杆塔的电势、接地、零电荷等物理场边界条件。本模型主要利用静电场进行计算，详细的物理场及边界条件设置如图4所示，网格剖分及质量分布如图5所示。

图4. 物理场边界条件

图5. 网格分布图

      计算得到高压输电线路杆塔电势、电场和电力线分布如下所示。

6. 电势分布

图7. 电场分布

图8. 电场线分布

编辑 | 电磁Fo

文案 | 萌    乐

审核 | 赵佳乐

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