地下通信电缆外套金属管道与附近铺设屏蔽线屏蔽效果的比较

提出了一种同时考虑感性耦合和阻性耦合时的地下导体电磁屏蔽的计算模型,利用该模型进行了地下金属管道对其内通信电缆和屏蔽线对其附近通信电缆的电磁屏蔽计算。计算结果表明,不仅从感性耦合的屏蔽效果考虑,则金属管道和屏蔽线对地下通信电缆屏蔽保护效果基本相同;从阻性耦合影响和对防雷影响的屏蔽效果考虑,则套装金属管道的效果要优于敷设屏蔽线。     

直埋金属管道对其内铠装通信电缆的电磁屏蔽计算

建立了一种考虑感性耦合与阻性耦合影响时 ,铠装电缆套加装金属管道后电磁屏蔽计算的通用模型。该模型是在场路结合的基础上 ,对导体采用线性化单元离散 ,建立相应的方程组 ,求得导体中的电流分布 ,从而可对地下通信电缆系统进行电磁屏蔽的近似计算。最后给出了计算实例     

通信电缆的抗干扰技术

分析了通信电缆电磁干扰信号的耦合方式、耦合途径。根据通信电缆的特性,研究了通信电缆的抗干扰措施。主要通过对通信电缆进行电磁屏蔽、接地、滤波等技术来减小外界对电缆的电磁干扰。同时也对高压输电线产生的电磁干扰影响作了探讨。     

变电站二次电缆屏蔽层电流对二次端口的耦合

短时电磁暂态作用下,变电站接地体间会产生相对电位差,使二次电缆屏蔽层中流过电流并耦合至二次设备端口,从而造成运行故障甚至设备损坏。鉴于此,通过模拟试验研究获取了二次电缆屏蔽层电流对二次端口的耦合特性,并分析了耦合机理。首先,搭建了模拟开关操作、短路故障、雷击等电磁暂态作用下,电缆屏蔽层电流对端口耦合的试验平台,并开展了试验测量。试验结果表明:当二次电缆的首端和末端接有相同的元件时,各类电磁暂态作用下,首端和末端耦合的端口电压均波形相同,极性相反;双芯电缆的端口电压只有共模电压,没有差模电压。然后,建立了电缆的集总参数等效电路,通过电路分析表明,端口的骚扰电压水平与电缆屏蔽层电流通过屏蔽层电阻产生的压降相当。研究结果还表明,二次端口的耦合系数随频率的上升而降低,耦合阻抗与频率无关,其值接近电缆屏蔽层的电阻值。这些结果为进一步研究二次端口的电磁骚扰防护奠定了基础。     

变电站屏蔽电缆端口的雷电感应电压计算方法

变电站内屏蔽电缆容易受到雷电干扰,严重时会造成端接设备损坏,有必要开展电缆端口的雷电感应电压计算研究。基于电磁骚扰的耦合路径分析,提出了依次求解电缆屏蔽层响应和电缆内部响应的耦合分析步骤。对于电缆屏蔽层响应,指出了基于地电位差的传导耦合分析方法和基于空间磁场的感应耦合方法的不足,提出了基于电磁散射理论的更一般的分析方法;对于电缆端口响应,提出了基于转移阻抗和转移导纳的分布激励源的传输线计算方法。通过典型算例,计算了屏蔽电缆单端接地和双端接地时端口雷电感应电压,计算结果表明电缆屏蔽双端接地比单端接地具有更好地雷电屏蔽效果。     

单相高温超导电缆屏蔽层电流仿真及实验研究

高温超导电缆的屏蔽层在非对称故障情况下会在变电站间产生入地电流,影响系统的零序阻抗。采用数值模拟与实验相结合的方法,研究单相高温超导电缆的屏蔽层电流的影响因素。首先建立了超导电缆的电磁数值仿真模型,通过解析公式对模型进行验证,然后仿真计算不同屏蔽层等效电阻下,屏蔽层感应电流和感应电压大小。结果表明,感应电流和感应电压的主要影响因素是屏蔽层电阻的大小,且屏蔽层与导电层间的电磁关系可以采用变压器模型进行定性分析。同时,搭建了超导电缆屏蔽层电流的测试实验平台,初步验证了屏蔽层阻抗对屏蔽层电流的影响规律。     

直流电缆上交流分量的计算及其屏蔽

交直流电缆并行敷设时,交流电缆会在直流电缆上产生感应电动势,进而产生工频电流分量.为此,针对上海柔性直流输电工程中可能的几种敷设方式下,对交流电缆在直流电缆上的感应电动势进行了计算,并且实测了不同接地方式下直流电缆金属屏蔽层对交流分量的屏蔽系数.计算结果表明,不同的敷设方式下交流电缆在直流电缆上产生的纵向感应电动势不同,三相交流电缆对直流电缆电磁耦合距离的不同是产生纵向感应电动势的根本原因;计算结果还发现在三相交流电缆与直流电缆耦合距离越远,所产生的纵向感应电动势越小;在4种敷设方式下,耦合距离超过2m后纵向感应电动势趋近于0.最后,还给出了实际工程中考虑屏蔽效应的直流电缆上感应电动势的计算方法,并且提出了屏蔽直流电缆上交流分量的方法.     

地下金属管网对通信线路暂态电磁屏蔽作用的计算

为了分析电力线路故障条件下,地下金属管网对其附近通信线路的屏蔽保护作用,给出了地下金属管网电磁屏蔽暂态计算的模型和系统化方法。借助快速傅立叶算法(FFT),地下金属管网对通信线路的时域暂态屏蔽作用可由其频域计算结果变换得到。频域计算模型基于传输线理论,以管网的节点电压为未知量,计算软件所需内存小,计算速度快。该方法对电力线路、通信线路以及金属管线的走廊选取与设计具有指导意义。     

变电站开关操作对屏蔽电缆电磁干扰的预测

研究变电站瞬态电磁场对屏蔽电缆的电磁耦合问题，对于提高变电站内二次设备的抗电磁干扰能力具有极为重要的意义。文中将矩量法与传输线理论相结合，应用场线耦合理论计算变电站开关操作产生的空间电磁场对站内屏蔽电缆的电磁干扰。通过与国际上通用的电磁暂态计算程序EMTP的计算结果进行比较，验证了计算方法的正确性，同时克服了EMTP只能处理屏蔽电缆与母线平行放置的不足。最后，将该计算方法应用于500kV变电站开关操作时，在屏蔽层不同接地方式的屏蔽电缆上产生的电磁干扰的数值预测，获得了一些有益的结论，可为工程应用提供一定的理论依据。     

通信屏蔽电缆的干扰计算

<正> 我们知道,全屏蔽的通信电缆无论是埋地或不埋地敷设时,都不会受到外界电场的干扰。这是由于电场与磁场不同,它不能透过全金属的屏蔽层。用金属箔包覆或金属丝编织的屏蔽层,其上存在着缝隙和孔口,这不仅使产生的磁场的干扰增大,而且失去对电场的充分屏蔽。为了定量研究外部电磁场对这类电缆的影响,在计算电压和电流时,除屏蔽层的耦合阻抗以外,我们引出耦合导纳这一概念,用以表征干扰源与电缆芯线之间直接的电导耦合。通常,屏蔽层的耦合阻抗 Z_(CB)为:     

颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能定量计算方法

提出一种定量计算无创颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能的方法,使仪器电磁泄漏这一不可控因素变得可控。基于经典Schelkunoff原理及传输线理论推导出平面波屏蔽模型,并引入箱体孔隙修正系数对屏蔽模型进行修正;对修正前后的屏蔽模型进行仿真分析,获得箱体屏蔽效能计算模型;通过辐射发射试验对屏蔽前后仪器的辐射场强数据进行测试,对测试结果与模型计算结果进行比较。结果表明仪器的屏蔽效能计算值与试验值场强衰减一致,故将该计算模型作为颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能定量计算的一种方法,同时为医用电气设备电磁兼容设计、测试及整改提供重要参考。     

交流架空线对平行埋地钢制管道感性耦合的计算研究

随着城市发展和能源需求的持续增大,交流架空输电线路对埋地钢制管道的电磁影响问题愈加突出。而传统方法主要利用电磁场仿真或大地回路等效模型实现耦合电压的计算,其方法复杂且耗时长。针对上述问题,提出了一种针对交流架空输电线路正常运行时对平行埋地钢制管道耦合电压的计算方法。文中首先建立计及多因素影响的单位长度管道耦合电压计算模型,其次通过分析绝缘连接和管道破损等因素对感性耦合电压最低点位置的偏移作用,给出了最低点位置的计算方法以确定管道耦合电压分布形式,最后提出了基于单位长度管道感性耦合电压增量和耦合电压分布形式的管道耦合电压计算方法。实例分析表明,相比于仿真值和实测值,其误差低于10%,能对管道耦合电压进行合理计算。     

含贯通导体腔体电磁耦合的混合计算模型（英文）

For studying the coupling effect of electromagnetic irradiation to rectangular enclosure with wire penetration,a new hybrid model is proposed to determine the shielding effectiveness of the enclosure.This model based on rectangular-enclosure equivalent circuit regards the penetrating wire as a monopole antenna,and the frequency-domain results of calculation using this model match with that of computer simulation technology(CST)Microwave Studio.Meanwhile,this new model requires far less computation than traditional methods:3 s for one sample on an average personal computer.Based on the presented model,the relationships between enclosure volume,external length of wire penetration,internal length of wire penetration,and shielding effectiveness are analyzed.In the frequency range from 100 MHz to1 000 MHz,when keeping the length of penetrating wire unchanged,the shielding effectiveness of an enclosure at its center point increases with the cavity volume.There is no obvious effect from the external length of penetrating wire on the shielding effectiveness.If the external length of a penetrating wire is 8 cm unchanged,the shielding effectiveness of the penetrated enclosure at its center point declines with the increase of internal length of the penetrating wire.     

单层金属板屏蔽小室电磁屏蔽效能的有限元法计算

微电子设备的电磁干扰防护普遍采用屏蔽技术，针对屏蔽工程施工和屏蔽材料的选择，文章提出了利用有限元法，计算单层金属板屏蔽小室的电磁屏蔽效能，并对以铝、铜、铁为屏蔽材料的金属板，屏蔽小室100MHz以下频率电磁屏蔽效能进行了数值计算。结果表明金属板屏蔽小室电磁屏蔽效能主要决定于屏蔽材料的电导率，电导率越高，电磁屏蔽效能越高，薄金属板的屏蔽效能很高。     

直埋金属管道对其内铠装通信电缆的电磁屏蔽计算

A universal model of telecommunication cable surrounded by the buried metal pipeline for calculating their current distribution and shielding effects is presented, which takes the inductive coupling and resistive coupling with each other in the presence of a uniform half space conductive medium(earth) into account. The model is based on the combination of the circuit theory and the electromagnetic field theory. By means of dividing the conductor element using a linear interpolation method, a discrete equation group is constructed to solve the current distribution and then calculate the shielding effect of the underground telecommunication cable system. In fact, the model developed can be generalized easily to solve the current distribution of the multi-conductor system. The validation of the model is verified by a practical problem case.     

基于共模耦合效应的电机绕组过电压研究

高du/dt的PWM电压将会在电机内部产生共模耦合效应,并在电机内部的共模耦合回路形成共模耦合电流,共模耦合电流流过电机绕组时,将引起电机绕组电压的畸变,并产生电压过冲。与电机端子的过电压一样,影响电机绕组的绝缘。该文从电机内部共模耦合效应的角度分析和计算了电机绕组的过电压,建立高频情况下电机内部的共模等效电路集总参数模型,给出共模耦合电流和电机绕组电压的计算方法,分析了共模耦合电流对电机绕组电压的影响,并通过仿真和实验进行了验证。     

高效电磁屏蔽复合材料设计及其屏蔽效能测试

为开发出综合性能好的电磁屏蔽复合材料,首先分析了材料对电磁波的屏蔽机理,给出不同材料模型的屏蔽效能计算公式。进而提出了"树脂+镍纤维网+树脂"的分层结构屏蔽复合材料设计模型,估算了屏蔽网络在高频时因感抗电流所带来的屏蔽效能。实验制备了复合材料的测试样品,对其进行屏蔽效能测试的结果表明:基于镍纤维网络屏蔽的复合材料在14kHz～18GHz都具有较高的屏蔽效能,频率为450MHz时达到72dB。设计的材料模型充分利用了材料结构对电磁波的屏蔽机制,对高效屏蔽复合材料的设计具有理论价值和指导意义。     

电力变压器磁屏蔽模型涡流场和损耗的计算与测量

大型电力变压器铁磁结构件中产生的电磁损耗会导致局部过热并使相关的绝缘部件受到损害,进而危及整个变压器的正常运行,对面向工程的国际TEAM(Testing Electromagnetic Analysis Methods)Problem 21的磁屏蔽基准模型的涡流场和损耗进行了计算和试验测量研究,考虑了模型中铁磁材料的非线性、各向异性及磁滞等特性,提出了用于分离激励线圈电阻损耗和涡流损耗的测量方法(漏磁通补偿线圈测量装置),并用MagNet软件进行了数值计算.基准模型的计算和测量结果相吻合,验证了计算方法和软件的有效性.