Toward shielding improvements in MRI gradients and other systems

A new method is described for reducing the shielding-error function in the ‘supershielding’ approach to designing MRI systems. The method is thus shown to lead to significantly better shielding and better control of eddy current effects associated with gradient coils. To illustrate this technique, a set of results for a z-gradient coil is presented. A generalization to non-standard geometries can be made in a straightforward manner with the new method. The usefulness of the relationship of all fringe-field quantities to the shielding-error function is emphasized. The formal limit of perfect shielding in a least-squares’ sense is shown for a simple strip-shield model along with a numerical eigenvalue study for comparison with the theoretical limit.     

影响高压断路器用均压油纸电容器绝缘性能的因素

随着电压等级的不断提高,高压断路器串联的断口数相应增多,各断口的电压不均匀程度增大。为均匀各断口间的电压分布,通常在断口间并联均压电容器。油纸电容器以其重量轻,可靠性高等优点越来越多地应用到高压断路器中。文中采用有限元分析方法,分析了影响均压电容器表面电场强度分布的几个因素,包括均压电容器与屏蔽罩间的距离、屏蔽均压电容器端部的两屏蔽罩间距离及均压电容器两侧深入屏蔽罩的均匀度。并得出如下结论:在满足屏蔽罩对地绝缘的条件下,均压电容器与屏蔽罩间的距离越大越好;在既满足主断口绝缘性能又满足电容器绝缘性能的前提下,屏蔽均压电容器端部的两屏蔽罩间距离越大越好;在保证断口绝缘性能的前提下,均压电容器两侧深入屏蔽罩的距离越均匀越好。研究结果为新产品结构设计及工程设计提供了一定的理论指导和依据。     

民居附近高压输电走廊电场屏蔽方案分析与优化

为有效解决邻近高压输电走廊居民楼工频电场超标问题,在有限元计算基础上,研究了不同屏蔽方式与其空间架设位置对工频畸变电场屏蔽的影响。通过畸变电场的仿真计算,深入分析屏蔽方式及其架设位置与屏蔽效能的关系,提出通过优化屏蔽设备的空间架设位置提高屏蔽效果的新思路。并综合考虑屏蔽效果和屏蔽成本,对110~1 000 kV 4个电压等级高压输电线路工频电场屏蔽方案进行设计。研究表明:通过合理选择屏蔽方式和优化架设位置,可大幅度提高屏蔽效能,对工频电场具有良好的屏蔽效果,对降低输电工程的环保成本具有重要意义,而不合理架设屏蔽设备则会使电场环境发生恶化。     

屏蔽电缆参数计算及屏蔽层与芯线间的串扰

为分析线缆间的串扰问题,基于有限元软件ANSYS分析了屏蔽电缆周围的电磁场分布,通过计算导体所带电荷量以及磁链,求得了多导体传输线系统的电感电容矩阵。针对位于地面上方的屏蔽电缆系统提出了一种新的表示其传输线参数的模型,即以大地为参考导体,建立包括芯线、屏蔽层、大地的统一模型,计算其相应的传输线参数;运用所得屏蔽电缆的传输线参数,结合传输线时域有限差分(FDTD)法,仿真分析了屏蔽电缆屏蔽层中的电压、电流在电缆芯线中的耦合响应问题;基于实验室研究设备,对同轴电缆屏蔽层与芯线之间的耦合问题进行了实验测量,验证了理论研究的正确性。     

The application of analog compensation in impulse resistor voltagedividers

A method for compensating a resistor divider for measuring impulse voltage is presented. The compensation is achieved by means of an analog circuit connected across the low-voltage arm of the divider. The compensation circuit consists of two cascaded proportional differentiators with adjustable circuit parameters. A 46.2 kΩ shielded resistor divider system with 75 ns response time was compensated using this method. The unit step response time measurements showed that the compensation network reduced the response time of the system to 13 ns. The compensated measuring system was also shown to function properly under both full and chopped impulse voltages. The method can also be used for compensating resistor dividers without the shielding rings     

山区输电线路电气几何模型计算绕击率探讨

雷击输电线路的EGM理论，是基于垂直向下落雷假设。分析了高山地区500kv线路因地形复杂，同样基于均匀落雷假设，由于雷电先导移动方向不同，导致山区线路雷电绕击率升高、跳闸率增大，上述分析与实际情况相一致。分析并计算了因雷电流的幅值和雷电先导入射角，以及地面倾角变化对绕击率的影响。算例表明了绕击率的变化趋势．并探讨了影响山区输电线路绕击率的不同因素，可为线路设计和运行部门提供依据。     

屋面金属网格的防雷保护失效分析

介绍了一种分析建筑物屋面上金属网格防雷保护失效特性的实用方法,该方法从水平导体的引雷空间出 发,作出屋面上金属网格的防雷保护失效空间域,在该域内对雷击距累积概率密度函数空间积分,确定由金属网格 接闪失效而引起的屋面雷击率。采用该方法对不同尺寸和设置高度的金属网格进行保护失效计算的结果表明,在 考察的网格参数范围内,屋面雷击率随网格尺寸的增大而增大,随设置高度的增大而减小。为了校验该方法的有 效性,文中将本文计算结果与其它方法给出的数据进行了对比。     

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。     

New directions in commercial fluorescent lighting

It is shown how compact fluorescent lamps and smaller luminaires using deeper shielding can now meet, better than traditional commercial lighting approaches, the requirements of lighting the newer space configurations and seeing tasks that did not exist a few years ago. Design approaches are shown that will optimize lighting cost and effectiveness in matching the new hardware and the new lighting needs. Luminaire patterns are shown in various room and furniture configurations. Their effectiveness in delivering light into panelled workstations and practical methods of predicting the delivered light are discussed     

特高压直流输电山区线路Z型杆塔与T型杆塔的比较

我国特高压直流输电工程途经大量山地,雷电活动频繁,而常规T型塔在山区的绕击跳闸率较高,为此针对溪洛渡—浙西特高压直流输电山区线路设计了一种新型杆塔(Z型塔)。针对Z型塔,对比T型塔,采用改进电气几何模型与ATP-EMTP软件,计算分析了反击、绕击耐雷性能及其影响因素,同时采用CDEGS软件结合公式法对Z型塔的电磁环境做了评估。结果表明:Z型塔的反击耐雷水平很高,绕击耐雷性能明显优于T型塔,因此Z型塔的整体防雷性能明显优于T型塔。在呼称高最小时Z型塔各项电磁环境参数均达标,且均优于T型塔。可见Z型塔更适合在山区使用。     

导电聚合物电磁屏蔽材料及其应用

丰富的电磁波资源在信息行业得到广泛应用的同时,产生的电磁干扰也会带来许多危害。导电聚合物作为一种新型材料在屏蔽电磁波方面展现出了良好的应用前景。介绍了导电聚合物的屏蔽原理,综述了聚合物电磁屏蔽材料的主要制备方法和屏蔽织物性能的评价方法,探讨了聚合物电磁屏蔽材料的应用领域。     

紧急状态下配电网大面积断电快速恢复算法

建立了基于邻接表并包含了主变电站10kV母线的配电网简化模型。论述了母线失压的判断和批量负荷转移的启动条件。提出采用复数甩负荷策略参数来描述一条线路的甩负荷方案，该参数的虚部描述了某种甩负荷方案对应的开关状态，实部反映了相应的甩负荷量。文中论述了独立分闸操作的概念及其判断方法，详细地描述了获得一条线路最少甩负荷策略的步骤和获得一个连通系最少甩负荷批量负荷转移策略的步骤，并论述了在紧急状态下整个配电网大面积断电快速恢复的流程。文中还给出了一个典型的网格状配电网作为实例，实例分析表明：在负荷分布最均衡的方式下直接甩负荷的方案并不一定是甩负荷量最少的策略，而采用文中提出的方法却能够得到甩负荷量最少的策略，该结果表明了文中所提出的方法是可行的。     

具有变量范围约束的潮流算法在OPF中的应用

提出一类新的电力系统最优潮流(OPF)算法.运用函数变换法模拟变量不等式约束,建立具有变量范围约束的潮流方程,并将目标函数与其上限值构成优化目标方程,与变量范围约束潮流方程一起组成扩展的变量范围约束潮流方程.该方程为非线性不定方程组.逐次收缩目标函数上限值,运用广义逆矩阵和牛顿-拉夫逊法求解,将OPF问题转化为一系列求解非线性不定方程组的一维优化逼近过程.介绍了以最小发电费用为目标的潮流优化问题和以最小有功网损为目标的无功优化问题的新算法,通过实例验证了算法的实用性.     

保护用超大电流互感器的屏蔽方案分析

文中对保护用超大电流互感器的屏蔽方法进行了对比分析,针对平衡绕组常用的两种连接方式——"反极性串"和"四段全并",先利用有限元数值计算软件ANSYS仿真计算出各绕组的电感和彼此间的互感,进而通过分析其线性电路模型,求解各绕组的电流及测量误差;通过比较两种屏蔽方案对杂散磁通的屏蔽效果和发热量,给出了优选建议。     

Reducing losses in distribution transformers

This paper examines three methods of reducing distribution transformer losses. The first method analyzes the effects of using aluminum electromagnetic shields in a distribution transformer. The goal of placing electromagnetic shields in the distribution-transformer tank walls is to reduce the stray losses. A 500 kVA shell-type transformer was used in the experiments. The overall results presented indicate that stray losses can be considerably reduced when electromagnetic shielding is applied in the transformer tank. In the experiment, the tank walls were lined with aluminum foil. The possibility of reducing the dielectric losses was shown through experiments in the second method. The third method of this work analyzes the behavior of wound-cores losses in distribution transformers, as a function of joint configuration design parameters. The joint configuration used in this paper is called step-lap joint.     

计及山谷深度的输电线路雷电绕击率三维EGM研究

相当多的输电线路建立在山谷之间,过去传统输电线路绕击率计算模型都没有专门针对山谷地形的研究计算,忽略了山谷独特地形显著减弱的屏蔽作用。建立了一个基于山谷深度的新型三维EGM,直接计算暴露弧面面积和保护弧面面积来研究输电线路绕击率。通过实例验证了新型三维EGM方法的有效性,并用该模型精确地证明了山谷地形是造成输电线路雷击跳闸多发原因之一。该方法摈弃了繁琐的微积分运算,主要应用于山谷地区,由于考虑到了山谷深度和地面倾斜角度,计算出的绕击率更加贴近实际地形,对工程实践具有指导意义。     

电力自动化设备机柜屏蔽效能测试与整改

介绍了电力机柜屏蔽效能的测试方法和整改措施,分析了电力机柜屏蔽效能与机柜内部的电力二次设备辐射电磁抗扰度之间的关系,并提出了一种有效提高电力机柜内部二次设备或系统电磁辐射抗扰度的方法,通过实验验证表明,在机柜开口的屏蔽网罩,必须保证它的电连续性,开口或连接不好的缝隙,会使屏蔽网罩的作用大幅降低,甚至没有屏蔽作用。     

考虑地表高阻层的直流接地极跨步电压限值计算方法

为保证直流接地极附近人身安全,接地设计时必须满足跨步电压限值要求。针对水平双圆环形直流接地极,考虑在接地极上方地表铺设高阻层,研究在此条件下跨步电压限值的计算方法,并给出了新计算公式,最后基于边界元法对不同土壤条件下的直流接地参数进行研究分析。研究结果表明：直流接地极地表铺设高阻层能够有效提高人体耐受的跨步电压限值,建议铺设厚度为0.1~0.2 m;为明显提高跨步电压限值,选取的高阻层电阻率最好大于1 000 Ω·m。研究结果还表明,铺设高阻层对直流接地极的接地电阻、地电位升、地面跨步电压以及泄漏电流的分布影响很小,对金属设施的影响也基本可以忽略。     

无线充电系统电磁屏蔽与效率优化技术研究

在电动汽车无线电能传输系统中,磁屏蔽效果往往以牺牲传输效率为代价,如何减少磁泄漏的同时提高传输效率是一 个难题。 为此本文提出了一种新型强耦合磁屏蔽结构来减少系统磁泄漏。 首先,提出了一种强耦合磁屏蔽线圈结构,基于提出 的屏蔽线圈结构,分析了屏蔽线圈阻抗特性对系统漏磁与传输效率的影响;其次,给出了一种漏磁优化流程,运用提出的优化流 程,得到了满足设计要求的各线圈参数;最后,根据得到的线圈参数研制了一套基于电动汽车带磁屏蔽结构的无线充电系统,通 过仿真和实验验证了所提结构与方法的有效性。 结果显示,提出的新型强耦合磁屏蔽线圈不仅使系统的磁泄漏有效降低了 28%,且传输效率提升了近 4%。     

地下管线对通信电缆的屏蔽效应计算方法

提出了一种同时考虑感性耦合和阻性耦合时的地下管线对通信电缆的电磁屏蔽模型,以管线节点电流代替管线单元电流进行插值,改进了传统电磁屏蔽效应计算方法,在此基础上,进行了地下管线对地下通信电缆的电磁屏蔽系数计算,探讨了屏蔽保护的规律,计算结果表明,管线粗细和端接阻抗将明显影响屏蔽保护效果。