架空屏蔽电缆–大地耦合的感应电流谐振分析

为了从理论上分析计算空间电磁场耦合在电缆上产生的感应电流,基于架空屏蔽电缆–大地回路的有源传输线模型,得到电缆两端接不同负载时,空间电磁场在电缆上产生的感应电流的解析表达式;分析了电缆感应电流的谐振机理,得到了谐振频率与电缆长度应满足的关系;并讨论了感应电流谐振与大地电导率、电缆架空高度等参数的关系。研究结果表明,当电缆感应电流发生谐振时,电缆–大地回路时间常数越大,感应电流越大;当大地电导率为0.01 S/m、照射波频率为75 MHz、电缆半径为4 mm、电缆距地高度为1 m、电缆长度为2 m、电缆两端架空时,电缆上感应电流的理论计算结果与实测结果之间的误差5 d B。     

交替隐式时域方法精确实现理想导体边界

为了准确求解交替方向隐式时域有限差分(Alternating Direction Implicit Fi-nite-Difference Time-Domain,ADI-FDTD)方法实现理想电导体边界和理想磁导体边界的待求场分量系数,通过在获得该系数前应用理想导体边界条件,推导出了相应的修正系数.计算了单个金属立方体和对称的两个金属立方体的双站雷达散射截面.结果表明:理想导体边界作为理想导体表面,采用修正系数的计算结果与时域有限差分(Finite-Differ-ence Time-Domain,FDTD)方法计算结果更为吻合;理想导体边界作为截断计算空间对称面,采用修正系数的计算结果与ADI-FDTD方法计算结果相同,与理论推导结论一致.     

基于地-线缆耦合的感应电流分析*

高功率、大强度电磁波照射,是飞机在电子对抗中实施电磁干扰的重要手段。在实验室通过电流钳对线缆进行电流注入,从而达到模拟飞机系统间电磁干扰试验的目的。如何从理论上分析照射场在电缆上所感应的电流,是飞机系统间抗扰度实验的重要环节。文章利用有源传输线理论,建立了线缆-大地耦合模型,给出了线缆电流分布与大地电导率、地-线缆高度、线缆长度、线缆两端阻抗以及照射场的频率、幅度等多参数的关系;同时还进行了实测验证。结果表明,理论分析与实测结果基本一致,这为飞机系统间电磁干扰试验的实施提供了必要的理论和数据基础。     

基于序电流判据融合的配电网单相接地故障保护方法

单相接地故障的发生概率高,对配电网安全性和供电可靠性的影响不断增大。但是,单相故障特征相对微弱且易受过渡电阻的影响,配电网单相故障的准确识别仍面临巨大挑战。为此,本文通过融合馈线正序、零序电流特征,提出了一种兼具实用性和普适性的中压配电网单相接地故障保护方法。分析了配电网在不同中性点接地情况下的配电网馈线端故障特性,推导了过渡电阻对故障馈线出口处序电流的影响规律,建立了以正序与零序电流为基础的单相接地故障选线判据,通过正序、零序电流判据相融合,提出了计及过渡电阻影响的配电网单相故障保护方法。理论分析和仿真结果表明,该方法适用于中性点不接地、经小电阻接地和经消弧线圈接地的中压配电网,具有抗过渡电阻能力强以及原理简单、整定方便、灵敏性和可靠性高的优点。     

铁氧体磁环对场线耦合感应电流的抑制效果

为了从理论上研究铁氧体磁环对场线耦合感应电流的抑制效果。基于传输线理论和铁氧体磁环的材料特性,在频域内建立了同轴屏蔽电缆加载铁氧体磁环-大地回路的有源传输线模型,利用该模型可以方便地得到屏蔽电缆终端接不同负载时屏蔽层上的感应电流,分析了铁氧体磁环对屏蔽层上感应电流的抑制机理,并讨论了抑制效果与铁氧体磁环材料特性的关系。研究结果表明:电缆屏蔽层两端接不同负载时,磁环对感应电流都有抑制效果;当磁环内外半径差相同时,内半径越小,抑制效果就越好;当内半径相同时,外半径越大,抑制效果就越好;当磁环形状相同时,磁环磁导率越大,抑制效果就越好。实测结果表明所提出的分析模型是正确的。研究结果可为磁环的选型提供理论依据,节省实验费用。     

基于有源传输线模型的地-架空屏蔽线缆耦合特性分析与参数计算

在外场照射下,计算架空线缆上的感应电流分布时,大地的耦合是不能忽略的,如何从理论上分析大地耦合在线缆上的感应电流,是模拟飞机系统间电子对抗环境的重要基础,因为无论是共模还是异模干扰,都是通过线缆耦合传递能量的。利用有源传输线理论建立的地-线缆耦合模型,给出了纵向阻抗的修正公式,分析了高频下参数的适用范围;同时,针对理论分析结果,进行了实测比对。这为飞机系统间电磁干扰实验的实施提供了必要的理论和数据基础。     

城市轨道交通轨地过渡电阻对杂散电流分布特性的影响

为研究城市轨道交通轨地过渡电阻对杂散电流的影响,基于电阻网络的方法,建立将各金属结构、道床及大地等效成电阻和过渡电阻的电路模型,并推导出各金属结构电压、电流的解析表达式。然后采用CDEGS软件作了仿真验证,讨论了不同过渡电阻及区间过渡电阻不均匀对杂散电流和走行轨电位的影响。研究结果表明:过渡电阻均匀和不均匀时,仿真结果均与计算值基本保持一致;过渡电阻均匀时,排流网电位最大偏差为5.7 m V,不超过16%;轨地过渡电阻与走行轨绝缘电阻率成正比,杂散电流大小与过渡电阻成反比,过渡电阻为3?·km时,杂散电流达到1 448.4 m A;不均匀过渡电阻并不会影响走行轨上的压降,但会改变其电位分布;过渡电阻突变减小会增大总杂散电流。研究成果可为地铁杂散电流防护设计提供依据。     

光伏直流升压系统中级联DC/DC变流器的均流/均压控制策略

输入并联输出串联级联DC/DC变流器可减小开关器件承受的电流/电压应力，适用于低电压输入高电压输出的光伏直流升压系统。为了保证级联变流器的稳定工作，必须确保各模块的输出电压均衡。分析统一占空比控制策略的缺点，提出采用均流型MPPT控制策略实现输出均压和光伏模块的最大功率跟踪，针对均流型MPPT控制策略在光照强度发生变化时的暂态特性的不足提出在均流环的基础上叠加输出电压环的均流均压型MPPT控制策略，以改善系统的动态均压能力。并提出光伏直流升压系统中输入并联输出串联级联DC/DC变流器的模块化设计结构。仿真结果验证了该方法的有效性。