基于改进Agrawal模型和FDTD法的感应雷过电压算法

为了计算架空配电线路雷电感应过电压,利用Nucci提出的雷电回击通道模型(MTLE模型),计算雷电回击电流产生的空间电磁场,采用Cooray-Rubinstein公式计算大地电导率影响的水平电场分量,并改进Agrawal场线耦合模型,建立架空配电线路雷电感应过电压方程,基于时域有限差分(FDTD)法,计算10 kV架空线路的雷电感应过电压数值。结果表明,大地电导率对计算结果影响较大,大地电导率使线路上的感应电压幅值降低接近20 kV;不同回击传播速率也影响感应雷过电压的数值。定量计算雷电感应过电压,需要分析各种因素对计算感应雷击过电压的影响,完善计算方法,保障计算准确性,使理论与计算方法适用于实际的配电线路防雷设计,提供有价值的参考依据。     

架空线路感应电压的计算与分析

架空线路受外界电磁脉冲的作用,会产生感应电压。为研究这个问题,本文选择修正传输线模型作为雷电通道 回击模型,得出雷击大地情况下的感应电磁场,并计算了考虑大地损耗的水平电场分量。用Agrawal 场线耦合模型和时 域有限差分法(FDTD)计算了雷击线路附近引起的线上感应电压情况,将计算结果与相关文献进行对比,结果一致,验证 了本文方法的正确性。最后,分析了不同端接负载对线路感应电压的影响,得出了感应电压在不同端接负载时的变化规 律和特点,为分析实际工程情况提供一定的参考。     

用于架空线缆电磁脉冲响应计算的Agrawal和Vance模型比较

为研究在电磁脉冲（electromagnetic pulse,EMP）的作用下,Agrawal和Vance模型在计算线缆响应方面的异同,从理论和仿真两方面分析了2种模型在传输线方程、微分变量、边界条件及激励源方面的区别。结果表明：由于Agrawal模型比Vance模型多出2个由垂直电场产生的等效集总源,故前者计算结果大于后者;若不考虑负载端由垂直电场产生的等效集总源的影响,Agrawal和Vance模型将获得相同计算结果。最后,对于线缆架设高度、线长、电磁脉冲入射角度等参数对2种模型计算结果的影响进行了仿真分析。结果表明：架空线缆线上感应电流分别随架设高度和线长的增加而增大;在[0,π/2]范围内,感应电流分别随极化角、方位角的增加而减小,随俯仰角的增加而增大。     

Brave New Worlds: Reaching Towards a New Era of Space Architecture

Space travel is on the brink of a new era. Larry Bell , Professor of Architecture and Space Architecture at the University of Houston, describes how new ambitions are being reached for, such as the exploration of distant Mars, which will require longer and ever more complex missions. At the same time Space is being opened up internationally, with the participation of China and India, and space tourism is introducing privatisation and new commercial players.     

有限长度埋地多导体电缆对外界电磁场响应特性分析

为研究埋地多导体电缆耦合外界电磁场的变化规律,利用快速Fourier变换和逆变换技术,结合多导体传输线的链参数方程导出了外场辐照下电缆两端感应信号的频域、时域计算公式,研究了电缆末端感应电流的变化规律。结果表明:感应电流随电缆埋地深度的增加而减小,分别随大地电导率和相对介电常数的增大而减小,随着导体电导率的增大而无明显变化,及随着线长的增加而增大;在[0,90°]范围内,感应电流分别随极化角、方位角的增加而减小,随俯仰角的增大而增大;以特性阻抗值为分界点,当电缆端接阻抗值在小于或大于特性阻抗值的范围内分别变化时,感应电流会呈现不同的变化规律。此研究方法和结论对于埋地电缆的电磁防护有一定参考价值。     

弹体内线缆电磁脉冲耦合特性分析

针对导弹内部线缆的电磁脉冲耦合问题,应用广义网络法和Agrawal传输线方程建立了弹体内线缆的仿真模型。选取弹体内部双绞线为研究对象,分析了不同入射角度、不同极化方向、不同线缆长度和弹翼对耦合系数的影响。结果表明:弹体内线缆的电磁脉冲耦合特性受孔缝和线缆参数的双重影响,只有当入射波极化与孔缝、线缆极化均相匹配时,耦合系数最大;线缆长度与耦合谐振频率密切相关;与孔缝耦合不同,弹翼对耦合系数影响较小。     

基于Agrawal模型的双绞线受扰机理与场线配置

电磁环境日益复杂,电磁兼容性问题涌现,各类干扰对传输线信号传输造成的影响不容忽视。基于经典场线耦合Agrawal模型,结合时域有限差分法(FDTD)对双绞线(TWP)各场线参数的电磁耦合效应进行定量计算,为减少受扰的场线配置提出指导性意见。总结了各参数对双绞线电磁耦合效应的具体影响：线长会影响端接负载处的选频特性;节距影响较小,较小的节距会减小耦合;距地高度会显著影响电磁耦合,且高度越高耦合越强;决定入射方式的入射角、方位角和极化角对电磁耦合效应均有不同程度的影响,通过电场切向分量切片图可知,对某一角的分析需要考虑到其余两角的影响。双绞线传输线的电磁耦合效应与场线参数密切相关,各参数均有不同程度的影响,借助本文模型的计算与对结果的分析,可获得有效的低受扰双绞线传输线配置。     

电气化铁路接触网雷电感应过电压计算及其闪络概率研究

我国电气化铁路牵引网额定工作电压为27.5 kV,其绝缘水平与电力系统35 kV配网架空线路相当,因此对其开展雷害研究必须考虑雷电感应过电压。在建立接触网架空线路、钢轨和接触网支柱模型的基础上,基于Agrawal场线耦合模型对接触网线路的雷电感应过电压进行了仿真研究,并结合电气几何模型对接触网感应雷击闪络概率进行了计算。