基于有限元方法的绝缘斗臂车上带电作业人员体表电场影响因素分析

为了减轻作业强度,增大绝缘防护力度,采用绝缘斗臂车为作业平台的带电作业方式越来越普遍。以500 kV输电线路为例,采用有限元方法分析了不同作业位置和不同作业姿势下人体表面电场分布规律。通过现场试验验证了仿真计算的正确性和有效性,为评估绝缘斗臂车上带电作业人员的安全影响因素提供了理论依据。     

10 kV和110 kV混压并架线路检修作业安全防护研究

10 kV和110 kV混压并架输电线路可以有效地集约土地资源,充分利用线路走廊.在检修10 kV配电线路时,由于输电线路间的静电耦合和电磁耦合作用,在检修回路中产生的感应电压和感应电流,可能危及正在检修的作业人员安全,同时混压并架线路附近的综合电场也可能对带电作业人员带来不利影响.采用ATP-EMTP方法计算混压线路检修作业过程中可能产生的感应电压、电流,采用有限元电场计算与电场实测的方法研究混压线路空间电场分布和作业人员体表电场分布规律,在此基础上提出了10 kV和110 kV混压并架输电线路检修作业安全防护方法.     

35 kV线路带电作业电场仿真分析与防护

35 kV线路的杆塔结构和电压等级处于配电和输电线路之间,使得带电作业人员难以选择合适的电场防护措施,为确保35 kV线路带电作业的安全开展,采用有限元法仿真计算了35 kV单、双回线路杆塔、导线表面及地电位、等电位人员体表的电场分布情况,依据人体体表电场特性和允许暴露电场的限值,提出了相应的人员防护要求。计算结果表明,作业人员在35 kV单回和双回线路直线杆上按照4种典型工况进行作业时,作业人员在作业位置处体表的电场强度均在限值以内,满足标准要求,不用穿戴带电作业屏蔽服装。研究成果为指导35 kV线路带电作业的安全开展提供了技术依据。     

28 GHz下对毫米波透射特性的分析

毫米波段拥有高速传输数据的优点,是目前第5代(the 5th Generation,5G)移动通信系统的重要候选频段之一.为了研究毫米波的透射特性,将一对喇叭天线相向放置在玻璃门的两侧,在28 GHz频率下使用800 MHz带宽设备进行了一系列透射特性的测量.研究了不同入射角,极化方式及不同发射端与接收端(Transmitter-Receiver,Tx-Rx)距离对透射系数的影响.将测量结果与菲涅耳传播定律(包括光滑表面和提出的高斯粗糙表面模型)进行了对比.结果表明,文中提出的高斯粗糙表面模型与垂直和水平极化信号的透射特性更拟合.此外,实验也研究了收发端距离对透射的影响,并得出了不同入射角度下的穿透损耗值.     

特高压紧凑型线路带电作业人员体表电场仿真计算

1 000 kV特高压交流紧凑型线路三相导线布置紧凑且相间无接地构件,使得带电作业电场环境更为严峻,为确保线路建成后带电检修工作的安全开展,采用有限元法仿真计算了特高压交流紧凑型线路典型工况下不同作业位置的带电作业人员体表电场,分析了作业人员的体表场强分布特点和变化规律,提出了相应的安全防护措施。计算结果表明,在带电作业过程中作业人员头部和手尖等曲率半径较小的部位场强较大,在等电位工况下其体表场强最大,作业人员穿戴屏蔽效率为60 dB的特高压带电作业屏蔽服可满足安全要求。研究成果可为中国1 000 kV特高压交流紧凑型线路带电作业的安全开展提供技术依据。     

太赫兹频段室内场景空-时域信道特性测量与建模研究

掌握太赫兹频段室内信道特性及模型,是太赫兹室内通信系统设计和技术评估的前提。为了解太赫兹频段室内空-时域的信道特性,选取典型室内办公室场景,分别完成视距(Line of Sight, LoS)和非视距(Non Line of Sight, NLoS)场景下100 GHz频段、带宽为1.2 GHz的信道测量。通过分析结果,发现两场景的均方根时延扩展值和均方根角度扩展值都服从正态分布,且NLoS场景的两种参数值都比LoS场景大。此外,由于太赫兹频段多径信号分量较少,且测量场景尺寸较小,使得实测的均方根时延扩展值的测量结果比3GPP标准值约小12 ns。通过建立对数距离模型探讨测量距离对两种参数的影响,发现均方根角度扩展值在NLoS场景中随距离的增加有上升趋势,而均方根时延扩展值在两场景中变化趋势相反。     

工业互联网信道特性与建模研究综述

工业互联网(Industrial Internet of Things, IIoT)是5G及后5G(beyond 5G, B5G)赋能工业制造的应用实例,也是“工业4.0”时代工业生产从制造走向智造的关键基础. IIoT场景的多样性与复杂性为该场景中通信系统的部署带来了挑战,准确刻画IIoT场景中的无线信道特性是该场景中通信系统设计和优化的前提.本文首先对IIoT场景特点进行了分析,其次根据现有文献调研总结了IIoT场景的信道特性,接着介绍了第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project, 3GPP)标准中IIoT场景的信道特性建模方法,最后对未来IIoT场景的信道研究进行了展望.     

基于神经网络的无线信道场景识别

无线信道场景识别对于无线资源调度和系统性能的优化等具有重要意义。文中基于QuaDriGa平台研究了反向传播神经网络（back propagation neural network,BPNN）和卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）在无线信道场景识别中的应用。首先,利用QuaDriGa生成不同场景下的信道冲激响应（channel impulse response,CIR）,并提取时延扩展、角度扩展等信道参数。然后,对于BPNN,直接利用其对不同场景的参数进行训练;对于CNN,需要经过“抽头移动、数量级微调、自相关”等操作将一维的CIR转化为二维图像再进行训练。最后,计算识别准确率并利用K折交叉验证该两种模型的泛化能力。结果表明,CNN比BPNN识别精度高,但BPNN识别效率更高,二者均可用于未来信道场景的智能感知和识别。     

35kV线路带电作业安全距离计算与放电特性分析

研究35kV线路带电作业安全距离和放电特性。基于安全距离的定义,比较国内传统方法和IEEE STD516方法,搭建试验平台,研究小间隙的棒-板操作冲击放电特性,并结合试验结果计算得到带电作业的危险率。计算和试验结果表明:35kV带电作业安全距离的计算中无需考虑雷电过电压,利用传统方法得到电气距离0.3m满足带电作业安全性的要求。采用绝缘杆法时,人机操纵距离DE=30cm,安全距离DA=60cm;采用绝缘手套法时,作业人员允许偶然接触不同电位部件上的遮蔽用具,人机操纵距离DE=0cm,安全距离DA=30cm。     

1 000 kV与500 kV交流同塔四回线路带电作业电场防护仿真计算分析

1 000 kV与500 kV交流同塔四回输电线路与单一电压等级超（特）高压线路的空间电场分布具有较大区别,线路带电作业电场环境更为复杂。为此,采用工频电场的三维边界元法仿真计算分析同塔四回线路带电作业场强分布特点,建立人体模型,计算分析等电位和地电位典型作业工况下人体不同部位的电场强度特点,进而确定该特殊塔形线路带电作业人员安全防护措施。结果表明,等电位作业人员需身穿屏蔽效率为60 dB的屏蔽服,并佩戴屏蔽效率不低于20 dB的屏蔽面罩,地电位作业人员穿戴常规屏蔽服或静电防护服,能够满足作业人员安全防护的要求。