开有介质封堵环状孔缝的双金属腔体屏蔽效能的解析研究

利用介质材料对屏蔽体中存在的开孔以及孔缝进行封堵,可显著提高金属腔体的屏蔽效能,保护其内部的关键设备,然而数值计算方法解决此类复杂问题效率比较低。针对复杂屏蔽体中开有介质封堵的环状孔缝的实际情况,给出平面波照射下计算双金属腔体屏蔽效能的解析模型。首先,根据平面波垂直入射无限大导体的边界条件,并基于腔体的并矢格林函数推导出外部电磁场通过环状孔缝透射到屏蔽体内部的电磁场分量,从而计算目标点的屏蔽效能。其次,利用该模型分析屏蔽体中环状孔缝厚度、导电材料电导率、目标点位置及环状孔缝位置和缝隙宽度对屏蔽效能的影响。计算结果与全波仿真软件CST仿真结果的对比证实了所建解析模型的有效性,为开有环状孔缝的复杂金属屏蔽体的屏蔽问题提供了一种可靠有效的参考。     

高压直流换流站阀厅屏蔽效能的研究

为了控制换流阀的电磁骚扰对站内设备和邻近通信系统的干扰,在研究直流换流站阀厅的屏蔽效能中实测已投运的高压直流换流站阀厅屏蔽效能,同时还计算了不同结构金属网和金属板的屏蔽效能以对比分析。研究结果表明:采用彩钢板和金属网后的屏蔽效能约50dB,但实际换流站运行中阀厅屏蔽作用会降低,大约只有20dB;实际的阀厅屏蔽效果低于计算结果,特别在有引出线的穿墙套管处,计算结果完全不适用;若阀厅仅按6面体铺设直径6mm,网孔面积50mm×50mm的镀锌焊接钢丝网屏蔽层,足以满足要求;如采用0.6mm厚镀铝锌压型钢板,每隔30cm用铆钉连接,两板重合部分宽度>5cm,计算的单层板在<10MHz时,其屏蔽效能>40dB,实际中采用双层板,屏蔽效果更好。     

基于波形重建的开缝小腔体电磁脉冲屏蔽效能仿真分析

随着高功率电磁脉冲源的大量应用,电子设备的电磁脉冲防护成为电磁兼容领域的重要研究内容。为评估屏蔽体的电磁脉冲屏蔽效能,在分析波形重建方法的基础上,提出了开缝腔体屏蔽效能的最小相位法传递函数重构及波形恢复流程图,通过仿真计算和实验获得小腔体的频域屏蔽效能及其传递函数,对腔体内的方波电磁脉冲进行重建,分析了开缝小腔体对方波电磁脉冲的屏蔽效果。利用实测数据进行仿真计算结果表明:基于最小相位法的波形重建方法能够计算出电磁脉冲透过孔缝后的时域波形,计算得到的2种开缝屏蔽体的峰值屏蔽效能与屏蔽效能频域实测谱的低频屏蔽效能一致;利用该方法还能进行任意波形脉冲激励下的屏蔽体屏蔽效能计算,具有计算简单、预测效果好的优点。     

基于标量波函数法和Cohn模型的电大开孔金属腔体屏蔽效能的快速算法

针对屏蔽体中存在电大开孔的实际情况,给出了计算平面波照射下金属腔体屏蔽效能的快速算法。首先根据标量波函数法并基于Cohn模型推导出平面波通过电大开孔耦合到金属腔体中的电磁场,从而利用屏蔽效能的基本公式计算出目标点的屏蔽效能。其次利用该快速算法分析电大开孔位置不变的情况下目标点在不同坐标点时屏蔽效能的变化规律。该算法的计算结果与全波仿真软件CST仿真结果有着很好的一致性,证实了该快速算法的有效性,为有电大开孔金属腔体的屏蔽问题提供了一种可靠有效的参考。     

低频强磁场屏蔽效能的测试方法与测试设备研制

为了合理评估屏蔽体对低频强磁场的屏蔽效果,为工程中屏蔽室质量验收提供必要的检测手段,根据小环天线法测量电磁屏蔽室屏蔽效能的原理,提出了低频强磁场屏蔽效能测试系统的整体结构和设计方案,研制了以PIC16F73单片机为核心的低频大电流源,设计和制作了磁场发射、接收环天线,构建了低频强磁场屏蔽效能测试设备;采用研制的测试设备对屏蔽室进行了屏蔽效能实测。测试结果与理论值符合较好,表明测试设备能够满足实际测量的需要,同时验证了计算结果的可信性。     

基于解析数值法的配电房母排磁场屏蔽

鉴于室内配电房广泛使用的平板形大电流母排,根据母排实际尺寸、位置参数等构建了其工频磁场分布的计算模型,将解析法与数值分析相结合求得空间各点的磁感应强度,以便于磁场屏蔽效能的研究.考虑了配电房母排普遍采用的两种排列方式,着重讨论第一种排列方式对应三种屏蔽方案的屏蔽效果,经计算得出第三种方案的屏蔽效果较为理想.接着研究第三种方案对应屏蔽材料、屏蔽板和母排间距离、屏蔽板厚度和高度等对屏蔽效能的影响.结果显示通过增大材料的磁导率、增加屏蔽板厚度和高度、减小屏蔽板与母排间距离,屏蔽效能呈明显增大趋势.最后针对上述特征给出了提高屏蔽效能的可行建议,以降低配电房周围的磁污染,从而减小对电子设备的干扰和人体健康的影响.     

编织增强型电磁防护材料的等效模型与屏蔽性能

为实现编织增强型电磁防护材料的屏蔽效能理论预测及其优化设计,构建了复合材料的等效模型,该模型将编织型复合材料剖分成多层单纱定向周期排列的各向异性介质的叠加,并基于有效介质理论给出了各层介质等效电磁参数的计算公式,仿真计算并验证了等效模型预测材料屏蔽效能的可行性。然后基于等效模型分析了编织增强型电磁防护材料屏蔽性能的影响因素。仿真计算结果表明:复合材料等效模型与仿真计算模型的屏蔽效能差别不超过3 d B,复合材料屏蔽效能随编织体单纱电导率增大而增大,且在电导率达到特定值时屏蔽效能变化不再明显;编织体网孔尺寸越小,材料屏蔽效能越大。所构建的编织增强型电磁防护材料等效模型及屏蔽性能分析能够用于指导高效屏蔽复合材料的优化设计,具有一定理论价值。     

冲击电场作用下屏蔽体屏蔽效能实验研究

电磁屏蔽体对电力系统二次设备的冲击电场防护作用明显,其屏蔽效能的实验研究对保护小室、机箱等屏蔽体设计有指导意义。为此,搭建了一套基于光电电场传感器的冲击电场作用下屏蔽体屏蔽效能实验研究系统;比较了不同材料屏蔽体的屏蔽效能,研究了网格尺寸对金属网格屏蔽体屏蔽效能的影响;对比了不同频率下金属网格屏蔽体的屏蔽效能差异,研究了接地电阻对金属网屏蔽体屏蔽效能的影响。研究表明:金属材料屏蔽体的屏蔽效能较好;金属网格尺寸10 cm的屏蔽体可获得20 dB的屏蔽性能;操作波和雷电波作用下的屏蔽效能基本相同,前者略大于后者;减小接地电阻可有效提高金属屏蔽体的屏蔽效能。     

特高压直流换流站阀厅屏蔽效能及设计要求

为了研究特高压直流换流站阀厅的屏蔽效能和设计要求,提出了频率在150 kHz～80 MHz范围内、电场强度≤1 V/m射频干扰强度(120 dB,基准1μV/m对应0 dB)作为邻近换流阀厅外侧的控制指标。结合换流站现场实测数据进行相应的分析及计算,提出阀厅屏蔽设计要求:(1)屏蔽效能目标值取≥20 dB;(2)阀厅屏蔽一般采用直径6 mm、网孔面积200 mm×200 mm的钢筋网;(3)如果墙壁直接采用双层0.6 mm厚镀铝锌压型钢板,每隔30 cm用铆钉连接,两板重合部分宽度5 cm,则单层板在≤10 MHz范围内的屏蔽效能40 dB,也可满足要求。     

基于改进遗传算法的直流传感器磁屏蔽体优化设计

应用遗传算法对直流传感器的磁屏蔽体进行优化设计,对遗传算法的适应度线性尺度变换作了改进.选取直流传感器的磁屏蔽效能为目标函数,给出了一个具体设计实例.优化后磁屏蔽效能增大了264.9%,表明在磁屏蔽体优化设计中采用改进的遗传算法取得了良好效果.     

有限元法分析高压架空线路附近电场分布

为准确得到实际建筑物及其周围场强分布,应用三维有限元法分析高压架空线路附近建筑物及其邻近区域中的电场分布。采用的模型考虑了高压架空线和实际建筑物(即建筑物墙壁、楼层间钢筋等)结构,并用六面体单元剖分整体模型以减少三维模型单元数量和提高计算精度。再应用子模型法校核计算结果的准确性,然后分别计算空间中有建筑物时房屋顶部和内部和无建筑物时同样位置的电场分布。最后讨论建筑物对其外部电场的畸变作用及对其内部电场的屏蔽作用。结果表明:架空线路附近的建筑物会改变空间电场分布,且建筑物附近电场强度的最大值出现在建筑物外廓尖角处。     

保护用控制电缆分布电容参数测试方法研究

通过研究保护用控制电缆分布电容,结合现场实测和仿真校对,探讨了电缆的分布电容构成及测试方法,并应用此方法实测了多种保护用控制电缆的分布电容参数,得出每百米电缆的芯线对屏蔽层综合分布电容的规律。     

GIS局部放电特高频在线监测系统传感器配置方案研究

笔者通过在一个220 kV GIS线变间隔断路器气室、母线气室和进线气室安装尖刺故障模型,在盆式绝缘子和绝缘衬垫上进行检测,验证了特高频传感器的灵敏度及衰减特性。结果表明:在外加电压7 kV、视在放电量为5 pC的试验条件下,UHF传感器就可以准确地检测放电信号,并准确判断放电类型及故障位置。试验发现局部放电产生的电磁波经过L型、T型、断路器仓、CT等结构,发生了明显衰减。不带金属屏蔽环的盆式绝缘子和绝缘衬垫,更有利于检测放电产生的电磁波信号。根据测试结果提出了合理的GIS局部放电特高频在线监测系统传感器配置方案。     

高次模传输线法分析有孔双层屏蔽腔体屏蔽效能

采用考虑了腔内高次模的传输线方法分析了有孔屏蔽腔体的屏蔽效能,与时域有限差分法(FDTD)结果的比较证明了它的有效性。把该方法扩展到双层屏蔽腔内电场的屏蔽系数的计算,它与单层屏蔽腔内屏蔽系数的比较表明:采用双层屏蔽使得腔体的屏蔽效能大为提高。进一步把单个孔缝推广为具有一定隔距、相同形状且轴对称分布的孔缝阵列,结果表明:在单层屏蔽腔体中,保持孔缝总面积不变时,随着孔阵中孔缝数量的递增,单层屏蔽腔体的屏蔽效能逐步的提高;把屏蔽腔体的单层孔阵改进为双层孔阵后,腔体的屏蔽效能随孔缝数量递增时的提高幅度,整体上比单层孔阵时的提高幅度要大。因此,把单层屏蔽改进为双层屏蔽,或者保持孔缝总面积不变时增加孔缝数量都可以有效地提高屏蔽效能。     

On the combination of the method of auxiliary sources with reaction matching for the analysis of thin cylindrical antennas

In the present paper, a combination of the method of auxiliary sources (MAS) with the reaction matching (RM) technique is investigated for the treatment of thin wire antennas. The influence of the use of additional monopole terminal sources on the numerical stability and the accuracy of the solution is thoroughly studied for both scattering and radiating antennas. Although the proposed method (MAS–RM) is somehow similar to the method of moments (MoM) with sinusoidal basis and testing functions, it possesses substantial advantages against the MoM with regard to the numerical stability of the current distribution and the behaviour of the boundary condition error. Several examples are presented for both the scattering and radiating case in order to illustrate the features and capabilities of the proposed method. Finally, a few concluding remarks are discussed and the advantages of the proposed method over the MoM are outlined. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

雷电流波形参数检测视角下的±800kV直流输电线路反击电磁暂态分析

从获取雷电流波形参数的角度出发,研究雷击特高压直流输电线路的避雷线档距中央、杆塔外撑角和塔顶时传输系统的行渡响应,依据分布参数电路理论分析注入传输系统的雷电流在各电流通道中的电流行波波形.当雷击避雷线或避雷线与杆塔外撑角连接处未造成闪络时,避雷线与杆塔外撑角连接处的暂态电流含有大部分雷电流上升沿响应;当雷击塔顶未闪络时...     

紧凑型耐张塔防雷分支地线的若干问题

近年来设计的500 kV紧凑型线路,为提高耐张塔防雷电绕击性能,在耐张塔地线支架外侧增加了跳线架,并加挂了防雷分支地线,但仍有分支地线从普通地线脱落,造成永久性单相接地短路故障的发生。从分支地线的受力模型、T接金具等方面分析了故障原因,提出采用预绞式T接线夹,优化分支地线安装位置、线长、弧垂等措施来提高线路运行的安全性。     

万家寨水利枢纽黄河人行索桥主索锚锭加固

万家寨水利枢纽黄河人行索桥是枢纽工程的临时建筑物,存在主索设计参数不详、锚具为缆机临时锚固方式等关键问题。通过索桥主索安全性检测分析结合新制OVM钢丝绳锚具配套试验等加固设计分析,在原锚锭基础上采用OVM钢丝绳锚具进行锚锭加固,保证索桥维持设计荷载标准继续安全使用。     

输电线路雷电绕击及其防雷研究

基于Whitehead电气几何模型原理对输电线路防雷提出如下建议：伸入城市的110kV或220kV线路可以不设架空避雷线,并将导线稍为抬高,以减少输电线路的成本和其电磁场对居民的影响;在保证足够安全距离的前提下,保护和种植线路下面的灌木有利于防雷;对跨过雷电活动频繁山谷的输电线路,可以另拉一条与线路平行的钢绞线作为侧面架空避雷线,以防止侧面雷击。还建议用屏蔽效率作为杆塔和输电线路防雷电绕击的指标;并按杆塔所在地面倾角的大小或不同雷电日地区选择合适的保护角塔型,使同一条线路具有基本一致的屏蔽效率。