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研究生: 陳泰翔
Tai-hsiang Chen
論文名稱: 電纜連接站中地下電纜之雷擊突波分析
A Study of Lightning Surge on Underground Cables in a Cable Connection Station
指導教授: 張宏展
Hong-Chan Chang
口試委員: 陳建富
Jiann-Fuh Chen
梁從主
Tsorng-Juu Liang
郭政謙
Cheng-Chien Kuo
吳瑞南
Ruay-Nan Wu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 102
中文關鍵詞: 避雷器接地線
外文關鍵詞: arrester, grounding wire
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  • 本論文主要係以電磁暫態程式(EMTP)來模擬345kV及161kV電纜連接站遭受雷擊時,於電纜上所出現的暫態過電壓現象,並分析影響電纜電壓大小的原因,以提供最佳的保護效果。首先,本文依序建立雷擊突波、輸電線、輸電鐵塔、避雷器及輸電電纜等相關模型,以便於進行EMTP程式模擬;其次,針對雷擊至不同位置時,分析電纜連接站之避雷器接地線於不同引接方式下,電纜所承受之過電壓影響;並探討不同避雷器接地線長度與接地電阻值,對於電纜暫態過電壓之影響進行分析,以達到保護電纜絕緣之效果。根據研究結果顯示,電纜的絕緣保護效果與避雷器接地線之引接方式有關。尤其當避雷器接地線採用共同接地方式引接時,接地線長度的改變對於電纜導體電壓影響較明顯,而採用獨立接地方式引接時,減少接地電阻值將可有效降低導體電壓,並可避免地電位湧升造成遮蔽層銅線之電壓過高。


    The main purpose of this thesis is to simulate the transient over-voltage on the 345kV and 161kV cable, while the lighting striking on the cable connection station by using the Electro-Magnetic Transients Program (EMTP). The feasibility of cable connection station to reduce the damage caused by lightning striking will also be conducted. In the process of the research, the components of the study system include lighting surge, transmission line, transmission tower, lightning surge, arrester, and cable are first modeled. Secondly, the voltage value in the cable will be analyzed by the different connection methods of ground wire, altering the length of the grounding wire of the arrester, and changing the value of the grounding resistance while the lighting striking on the different place. Simulation r4esults show that the voltage value be influenced by the grounding wire changed and reduction of the grounding resistance value can effectively decrease the over-voltage caused by lighting striking using the independent grounding method. The independent grounding also can avoid to exceed the metallic shield voltage caused by ground potential rise.

    中文摘要 I Abstract II 致謝…………………………………………………………………...……………..…………Ⅲ 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 XII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的與方法 2 1.3 章節概要 2 第二章 雷擊事故及成因 4 2.1 前言 4 2.2 雷擊的成因 4 2.3 雷害事故統計 5 2.4 雷擊突波之函數 10 2.5 雷擊電流參數與其含意 11 2.6 塔腳電阻之變化 12 第三章 輸電系統簡介 13 3.1 前言 13 3.2 超高壓地下電纜分類與規範說明 13 3.3 雷擊突波行進特性 16 3.4 電纜遮蔽層接地 22 3.5 架空導線常用線材 24 3.6 避雷器簡介 26 第四章 模型介紹與分析 28 4.1 前言 28 4.2 雷擊突波模型 28 4.3 鐵塔與架空導線模型 29 4.4 避雷器模型 32 4.5 電纜模型 33 第五章 模擬分析與比較 37 5.1 前言 37 5.2 電纜連接站架構 37 5.3 共同接地與獨立接地之分析與比較 40 5.4 改變避雷器接地接線長之分析與比較 44 5.5 改變電纜連接站避雷器接地電阻值之分析與比較 51 第六章 結論與展望未來 62 6.1 結論 62 6.2 未來展望與建議 62 參考文獻 64 附錄一 345kV雷擊電纜連接站模擬數據 67 附錄二 161kV雷擊電纜連接站模擬數據 85

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