交流线路对埋地输油气管道的干扰影响机理分析及防护措施

针对架空交流输电线路与管道共走廊,管道受高压线路电磁干扰影响进行分析,结果表明,当架空线路与管道距离过近时,架空线路对管道存在稳态影响,包括人身安全影响、泄漏电流等,以及暂态影响,包括短路及雷击时的感应电压等,并给出了可信、有效的限值。可采用电磁干扰分析软件CDEGS进行理论分析,当交流线路对管道的交流干扰超标时,可采用目前最新、最有效的梯度控制线防护方法。     

高压电缆感应电压及其限制分析

对单芯高压电缆金属护套感应电压计算方法和降低金属护套感应电压措施进行论述,通过对感应电压的计算选择采用相应方法对电缆金属护套进行接地,将其产生的感应电动势大小限制在允许的安全范围内。并对较长线路分段受感应电压限制进行分析,在规范要求范围内,可适当提高电缆的分段长度,减少电缆接头,降低工程造价并提高其稳定性。     

复杂载荷作用下埋地管道的应力应变分析

为研究冻土区管道运营期间在地震作用下结构受力性状的变化,应用有限元软件ADINA建立了三维模型,并且对非均匀冻胀埋地管道进行了地震作用下的动力响应分析,得出内压、管道埋深、过渡段长度、冻胀段长度、管径、壁厚等对管道应力应变的影响。结果表明,随着冻胀段长度的增加,管道轴向应力最大值呈现出先增大后减小的趋势,且随着冻胀段的增加应力最大值趋于稳定,而内压对管道的影响主要体现在应力方面。     

交流杂散电流对机场供油管道影响的实验研究

结合电气化铁路系统结构的特点,设计室内外埋地管道受交流杂散电流干扰实验,数据显示:并行长度L等于1.5m是一个管地电位变化的转折点,小于1.5m之前,管道上交流电位增大的速率大,而并行长度大于1.5m之后,电位变化缓慢;管轨并行间距影响杂散电流干扰的强弱,管轨间距越大,则电位越小,反之亦然;与铁路交叉的管道在交叉点处受到干扰最大,且交叉角度越小,干扰的影响越大;管道上交流电位随着杂散电压的增大,电位不断增大。     

电缆金属护套交叉互联分段的优化研究

根据新版《电力工程电缆设计规范》中允许电缆金属护套感应电压提高到300 V的条款,研究了佛山供电局在运行的220 k V佛藤线电缆金属护套交叉互联优化改造方案。通过调整交叉互联分段长度的优化改造,解决了预试、检修工作量大及停电时间长的问题,也降低了接地箱故障率。该案例的研究适用于电缆金属护套感应电压受旧版设计规程限制的情况,为长电缆交叉互联分段的优化改造指明了一个新的方法,使电缆线路运行维护更方便。     

电力电缆护层模型中电感的计算

随着城市的发展,电缆在城市电网中的应用越来越广泛。但由于电缆自身结构与敷设方式的原因,电缆金属护层会产生较高的感应电压,特别在系统不对称时更为显著。为解决这一问题,对正三角形和直线形敷设方式下电缆护层电感进行了分析及建模,该模型对现有的电力电缆护层电感模型做了一定的改进,并采用厂家提供的电缆数值进行计算比对,验证了模型的正确性。     

埋地金属管道泄漏点综合检测试验研究

针对现有检测技术难以解决埋地金属管道泄漏点定位的技术难题。通过综合利用交流电压梯度检测技术及连续式瞬变电磁技术,可以确定管体壁厚异常变化区域。试验结果表明,将防腐层检测与管体检测技术相结合可以进行埋地管道泄漏点检测,定位精度约为±1．0m。     

基于平衡电磁技术的管道裂纹全角度检测方法

针对管道表面裂纹缺陷方向各异的问题,提出一种基于平衡电磁技术的裂纹全角度检测方法。通过麦克斯韦方程分析了时谐电磁场下管道内表面的电磁分布,根据磁通与感应电流的畸变分析了管道表面各方向裂纹的检测机理与检测信号规律,并证明了平衡电磁技术对管道裂纹全角度检测的有效性。利用有限元方法计算分析了裂纹与检测方向成七种不同角度时管道内表面的电磁畸变程度,并通过仿真得到相应的感应电压信号,根据仿真结果进行有效性试验,结果表明,平衡电磁检测技术能够对管道表面裂纹实现全角度检测,检测信号特征以检测方向与裂纹成30°夹角为分界,0°～30°信号特征为先波谷后波峰,检测信号幅度随着角度增加逐渐减小,峰谷间距快速变小;30°～90°信号特征为先波峰后波谷,检测信号幅度随着角度增加逐渐增大,峰谷间距缓慢变小;当检测方向与裂纹成30°时,感应电压信号为双峰谷特征,且峰峰值最小。该方法为管道表面裂纹角度的量化研究提供了理论依据和实验基础。     

基于Matlab的变频器输出RLC dv/dt滤波器仿真

针对工业变频器驱动感应电机采用长电缆时会产生电压反射的现象,导致感应电机端过电压和高频阻尼振荡的发生,使电机绝缘加速老化,最终造成绝缘击穿等事故的问题,研究了将传输线理论结合电机系统模型分析应用到RLC dv/dt滤波器的详细设计中。首先通过分析长电缆传输时,变频器PWM输出脉冲对电机侧电压的影响,建立了"传输线—滤波器"一体化系统模型,并进行了具体的计算,得出了二阶RLC dv/dt滤波器的基本设计方法,推导出了相应公式以及电缆长度、电缆特性参数、电压反射系数等对滤波器参数的影响,最后用Matlab进行了仿真,并对按照该方法设计的产品进行了模拟实际工况试验测试,将仿真结果与试验数据进行了比较,两者基本吻合。研究结果表明,针对变频器输出dv/dt滤波器的设计,采用该方法具有可行性、有效性和高准确性。     

关于埋地易燃易爆介质管道爆炸事故的原因分析

本文主要基于埋地管道数量及建设规模逐渐趋向于稳定增长的背景,对埋地易燃易爆介质管道爆炸事故的原因进行分析,并结合这些原因,提出提升埋地易燃易爆介质管道运行稳定性对策,旨在切实保障埋地易燃易爆介质管道应用安全,降低其施工事故发生几率。     

机箱线缆信号完整性和电磁辐射的全波仿真

对一个电源变换器的机箱、插座以及内部线缆进行了三维精确建模,采用三维全波电磁场软件对整个机箱和线缆的信号完整性（SI）、传导发射（CE）和辐射发射（RE）进行了全面的时域和频域仿真分析,给出了干扰噪声电平和三维电磁干扰（EMI）强度,并比对GJBl51A给出EMC预估结论。简要介绍了仿真原理和理论基础,包括传输线模型、传输线矩阵（TLM）算法和精简模型原理等,文中所采取的线缆行为级（CE）和电磁辐射（RE）两步仿真的思路,是一种通用的方法,可以有效地应用于各种机箱机柜线缆线束的电磁兼容仿真预估中。     

基于LabVIEW的电缆故障行波在线监测系统

针对埋地电缆敷设复杂,发生事故率高的情况,提出了使用LabVIEW和数据采集卡,不间断采集电缆线路上的电压、电流等参数,监视输电线路运行状况,并通过TCP节点,构建了一个实时性较好的监测系统.该监控系统通过装在现场的霍尔传感器获取电缆的电压电流信号,由数据采集卡对故障电流行波进行高速采样和存储控制,利用具有图形化的编程语言设计上位机监控界面,实现了故障电流的在线监测.试验结果表明:该系统能够准确地记录故障电流波形、幅值,为故障类型分析和定位提供了重要数据.     

EMCoS Studio在车载天线布局与线缆设备上的仿真应用

目前,越来越多的工程应用涉及到在电大尺寸平台上装载不同天线并连接复杂线缆。对于这样的复杂系统,文中主要研究了这些天线、线缆间的耦合问题。利用EMCoS Studio软件的电磁工具、线缆工具以及混合工具,很好地解决了车载平台系统中天线、线缆问题以及它们之间的耦合问题,为系统的电磁兼容提供了有效的解决方案。文中对不同频段的6副天线与3类线缆的不同耦合状况进行了仿真,结果表明,天线间、线缆间以及天线与线缆间在工作频段均不存在干扰。     

电力电缆分布式测温系统取能电源研究

供能电源一直是电力电缆和输电线路在线监测系统亟待解决的关键问题.分析了现有供能电源存在的不足,设计了一种电力电缆分布式测温系统的取能电源.该电源根据电磁感应原理,利用带气隙的线圈从高压电缆感应取能,并通过电源管理单元和充电管理单元,将电缆电流转变为稳定的输出电压,为分布式测温系统供能.基于此,通过理论分析和软件仿真,实现对取能线圈结构参数最优匹配,满足实际线路需要;通过电源管理单元和充电管理单元,有效解决了电源续航能力和输出电压稳定性问题.实验结果表明,该取能电源能够为电力电缆分布式测温系统提供足够的能量,满足可靠性要求.     

电缆、油管绕曲装置设计

文中针对在有限转动范围内大功率电源和液压油的传输要求,探索设计新型电缆、油管绕曲装置。介绍了电缆、油管绕曲装置的构成、工作原理和结构特点,详细阐述了电缆、油管等绕曲装置的设计方法,提出了结构上径向嵌套、轴向组合的结构设计以及固定盘和升降盘不同直径绕曲装置的具体结构设计。该装置结构紧凑、成本低、组合性强、适用范围广、性能安全可靠,可在有限空间内用最简单、最可靠的方法实现功率电源、信号以及液压油的旋转连接传输,可同时解决多根电缆、光缆、油管等的绕曲问题。     

简易高压电缆除冰设备的研制

在分析了国内外高压输电线路除冰方法研究现状的基础上,提出了一种新型的简易高压输电线路除冰设备,并设计研制了样机。该设备为上、下分箱式结构,并采用了可伸缩的传动轴、"上下包夹式"行动轮组等机构,可以实现可靠的悬挂在电缆上并稳步行进,同时在设备行进时,利用高速旋转的轮式滚刀完成清除电缆上的覆冰工作。经初步试验测试,该设备具有结构简单、体积较小、操作方便等特点,为研制电缆除冰设备提供了一种新的思路,具有一定的应用价值。     

基于非铁磁性金属管的无线能量与信息同步传输技术

基于非铁磁性金属管的电磁耦合系统中,由于电磁场趋附效应等原因阻碍磁场穿透金属管而无法实现能量和信息的有效传输,为解决该问题,建立了系统电磁耦合数学模型,推导出管内磁场分布及次级线圈感应电压表达式,利用ANSYS软件对影响初次级耦合的敏感因素,如激励频率、金属管材料,进行了仿真分析,结果表明高电阻率的金属材料及低的激励频率,可增大系统耦合效率,且初级线圈在5 kHz至10 kHz激励频率附近工作时,次级可获得最佳感应电压.实验证明,基于上述结论设计的无线传输系统可满足负载电路对感应电压幅值及信息同步传输的要求.     

光纤Bragg光栅应变计在500m口径球面射电望远镜工程索力监测中的应用

为了实时监测500m口径球面射电望远镜(FAST)索网支承结构的典型索力,避免传统索力监测方法对索网支承结构的影响和工作中的电磁干扰,提出了一种间接获取索力值的方法。该方法使用光纤布拉格光栅(FBG)传感器监测索头应变值来间接测量索力。测量时将FBG应变计与补偿温度计通过专用安装底座焊接于索头线性应变区域轴向,防止直接焊接对索头结构性能的影响;然后使用温度应变补偿法补偿温度变化对FBG应变计测量结果的影响。在索体出厂预张拉过程中对该方法进行标定得到相关索力换算公式系数,从而在实际工程应用中实现了索力的测量。试验结果表明,索力与索头应变线性拟合度高达0.98,实际测量中绝对误差均方差为1.38t,在FAST工程主索工作索力范围内相对误差优于3%,满足工程需求。该方法无电磁干扰,耐用性久,布线灵活简单,已成功应用于FAST工程中的316根典型主索的索力监测中。     

包覆层性能对输气管道纵向模态导波传播特性的影响

对带黏弹性包覆层管道中纵向模态的传播特性进行了理论分析,对纵向模态尤其是L（0,2)模态的频散和衰减特性进行了研究。建立了沥青包覆层管道的三维有限元模型,研究了激励频率、包覆层密度以及包覆层纵波衰减系数对导波传播的影响,并在带沥青包覆层钢管中进行激励和接收 L（0,2)模态的实验。结果表明,在低频范围下,随着激励频率和包覆层密度的增大,L（0,2)模态受沥青包覆层的影响也增加,其能量衰减也逐渐增大;对于带沥青包覆层的管道,其衰减频散曲线可用作模态选取的理论指导,采用低频纵向模态超声导波对带低密度包覆层管道检测时效果较好。     

基于电磁技术的油气管道应力检测方法研究

为了实现对油气管道应力的实时监测,提出了一种基于电磁技术的管道应力检测方法.在磁机械效应的J-A模型基础上,对铁磁性材料力磁耦合关系进行数学建模,推导出应力与材料磁导率的函数关系;设计管道应力检测系统,并给出了管道表面漏磁信号与材料磁导率、激励电压和线圈匝数之间的数学关系;搭建管道打压实验平台,对管壁切向应力信号与管壁...