电磁屏蔽技术分析与应用

随着电子设备大量使用，严重的电磁干扰常常使电子设备不能正常工作。只有采用适当的屏蔽技术才是抗干扰的有效措施，才能提高电子设备运行的可靠性。下面我们就电场屏蔽和高、低频磁场屏蔽技术作一理论分析，并提出相应对策。     

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。     

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。     

40.5kV穿墙套管电场分析及屏蔽优化

文中针对40.5 kV开关柜母线穿墙套管容易发生局部老化导致绝缘能力不足的问题,采用Ansys Workbench软件对穿墙套管进行电场分析查找电场集中位置,提出使用单个地电位屏蔽环或高电位和地电位屏蔽环组合方式解决穿墙套管局部电场集中问题的方法,分析了高、地电位屏蔽环的尺寸以及尺寸变化对穿墙套管电场分布的影响,计算了各个情况下的空气域最大电场值并绘制出曲线,并通过对大量的仿真验证和数据筛选,选择了a=7mm,b=15mm,c=27.6mm,d=17mm,e=25mm,在工频耐压下,穿墙套管周围空气域电场场强为E=2.61×10~6 V/m。设计出成本较低、电场较好的较为优化的带高、地电位屏蔽的穿墙套管,有效的改善穿墙套管周围的电场分布,提升了穿墙套管的绝缘水平,有效解决了开关柜母线绝缘套管局部绝缘能力不足的问题,提高了设备运行可靠性。     

基于敏感度的架空线路工频电场及其屏蔽效能分析

超、特高压输电迅速发展,并逐渐成为跨区域、跨省的骨架电网,走廊的电磁辐射问题成为关注的热点之一。针对某500 kV单回路输电线路,首先采用模拟电荷法分析走廊沿线电场强度的空间分布特性,并基于多元敏感度分析给出线路参数对走廊附近电场分布特性的影响程度。其次,针对电场强度分布不均和部分区域场强明显超标的问题,同样基于敏感度分析了接地屏蔽导线线径、架设位置对其屏蔽效能的影响,并给出了接地屏蔽线的最佳线径和架设位置。     

真空灭弧室的几种主屏蔽罩电场仿真分析

<正>介绍了在电力系统一个重要元件——真空灭弧室的主屏蔽罩结构设计。随着真空灭弧室产品向小型化和低成本发展,主屏蔽罩的结构也发生相应变化。真空灭弧室作为真空断路器的核心元件,其质量性能好坏直接决定了真空断路器的使用性能表现。市场上,真空灭弧室典型结构组成如图1所示。主屏蔽罩作为真空灭弧室的关键零件之一,主要作用是当触头之间产生电弧时有大量金属蒸气和液滴向真空灭弧室四周喷溅,这些电弧生成     

电源滤波器中磁性元件的特性分析

结合电源设计的实际经验 ,详细分析了电源滤波器中磁性元件的特性 ,讨论了磁性材料对电磁干扰的影响 ,以及电感量、电感绕法和铁氧体磁珠对电磁干扰的影响 ,给出了一些相关的实验及测试结果。     

特高压直流输电线路屏蔽环三维有限元电场计算方法与策略

论述了大空间中计算小电极表面电场强度的方法;阐述了计算结果绝对数值的低准确性与不可靠性,及获得相对结果的必要性与工程实用性;给出了一种"新""旧"结构场强比较策略,以利用电场数值计算提供有价值的实用结果,解决实际工程问题。针对特高压直流输电试验线路电压等级提升需要,采用获得相对结果的策略,利用ANSYS软件与边界条件修正方法,对管母线和耐张塔处屏蔽环的电场进行计算,给出了可以满足电压提升要求的屏蔽环结构。     

HVDC换流阀屏蔽系统表面电场边界元与场域元耦合计算

绝缘子是直流输电换流阀塔的重要组成部分,针对绝缘子的分析对于换流阀塔的设计具有重要意义。文中考虑支柱绝缘子的换流阀屏蔽系统的表面电场分布,提出了基于积分方程的场域元与边界元耦合的计算方法。将场域元法与边界元法耦合,共同模拟考虑支柱绝缘子的换流阀屏蔽系统。通过与二维有限元算法的对比,验证了算法的正确性。建立不同情况下的换流阀屏蔽系统模型,采用耦合算法对其进行分析,得出了考虑绝缘子前后屏蔽系统的电场分布以及绝缘子内部的电场分布,提高了计算精度,拓展了传统边界元算法的应用范围。     

应用混合权函数边界元法的特高压换流阀屏蔽罩表面电场计算

直流换流站阀塔结构复杂、体积庞大,三维电场的快速、准确计算对阀塔屏蔽罩设计与表面场强控制具有重要的指导作用。为此,建立混合权函数边界元法,在离散边界积分方程时,采用伽辽金匹配和点匹配相结合的方式,利用伽辽金匹配精度高和点匹配速度快的优势,实现精度和速度的较理想的结合。针对自主研发的A5000型、±800 kV换流阀,计算其在直流耐压工况下的表面电场分布,结果表明：基于当前设计方案,屏蔽罩表面最大场强为16 kV/cm左右,以20 kV/cm 作为起晕场强判据,屏蔽罩无起晕现象,该数据为换流站阀塔屏蔽罩的设计规划提供了参考依据。同时,通过和伽辽金边界元计算结果的对比,进一步验证了所提算法的有效性。     

封装对轨道炮电感梯度的影响

轨道炮封装直接影响其电磁性能.为了研究不同封装材料及封装尺寸下轨道炮电感梯度的变化情况,本文推导了电枢的受力公式,阐明了电感梯度的物理意义,建立了计算电感梯度的二维有限元模型,对四种典型属性材料作封装时轨道炮的电感梯度进行了计算,给出了不同的封装材料及尺寸下轨道内部电流密度和空间磁力线分布图,通过对比分析结果得出了电感梯度随封装材料属性及其几何尺寸变化的规律,提出了轨道炮封装的设计原则.文章结论对于轨道炮的设计与制造有重要参考价值.     

电力变压器磁屏蔽模型损耗三维有限元分析及实验研究

针对大型电力变压器铁磁结构件中(例如油箱)产生的电磁损耗导致局部过热,使相关的绝缘部件受损,进而危及整个变压器的正常运行现象,笔者提出以国际TEAM Problem 21基准磁屏蔽(简称为板式和立式屏蔽)模型为例,采用分离激励线圈电阻损耗和涡流损耗的测量方法(漏磁通补偿线圈测量装置),对变压器取向硅钢叠片中的磁通和损耗进行计算和试验测量。其计算与测量结果表明,该方法较好地解决了线圈损耗和结构件损耗分离的问题。同时,也验证了三维非线性涡流场分析和损耗模拟方法的有效性。     

基于磁屏蔽原理的变压器漏磁研究与分析

在电力生产中,大型变压器因漏磁而引起的设备发热及处理,一直是困扰生产人员的技术难题,而造成这种现象的根本原因是,大多数生产人员对于变压器漏磁的产生机理不甚清楚、对于漏磁引起的设备发热原理理解有误,所以,当变压器出现此类故障时,往往找不到切实可行的解决方法。本文从磁场屏蔽的角度,以变压器油箱上下密封螺栓发热问题为例,对变压器的漏磁产生过程及发热原理进行研究与分析,从而为生产人员处理变压器的漏磁发热及相关设备漏磁问题的研究提供参考。     

浅谈电力通信电磁兼容问题

对电磁兼容的基本概念、干扰源传播途径和抗干扰防护措施进行简要的论述，并对电力通信网中的电磁兼容问题进行归纳性的讨论。     

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%。     

凸极冲击发电机端部结构及磁场分析

本采用准三维有限元端部涡流场计算方法,针对一台ＴＦ２００－８／２１５０型凸极冲击发电机的端部结构设计要求,经过理论分析、多种方案计算以及试验验证表明,推荐的部结构既具有电机端区磁场分布合理、结构件损耗小、温升低,在工程上又具有低成本,工艺上简单易行的特点。所提出的计算方法合理实用,精度完全满足工程计算的要求,可推广应用于定子采用整圆压板的常规凸极同步电机端部磁场计算。     

模拟光电式电流互感器的频率特性分析

从模拟光电式电流互感器的组成和实现原理出发,研究了关键器件参数对其传输带宽的影响,并分别对其各组成单元进行了建模,得到了系统光路的传递函数,并对其幅频、相频特性进行了分析;通过稳态和暂态信号传输的仿真及实测结果验证了建模的正确性。试验表明,模拟光电式电流互感器的截止频带可达到500 kHz,即使对1 MHz的高频信号也具有小于1μs的上升响应时间,该互感器对稳态及暂态信号的良好传变特性使其在电气测量领域具有广阔的应用前景。     

电涡流传感器在气轮机监视系统中的应用

介绍了3300系列电涡流传感器系统在某气轮机TSI(气轮机监视系统)的实际应用,并对其工作原理以及安装要求做了详细阐述。     

Electromagnetic shielding properties of soft magnetic metal and ferrite composites for application to suppress noise in a radio frequency range

Electromagnetic shielding properties of soft magnetic metal alloy (Fe-Al-Si) flakes and Ni-Zn ferrite composites for effective suppression of broadband and high frequency noise were investigated. In the soft magnetic composites, the maxima of reflection loss were shifted to high frequency with increase in content of Ni-Zn ferrite. The composites with content of 50 and 70% ferrite exhibited broadband absorptive characteristics. The broadband character- istics might be caused by the extended resonance due to an overlap between imaginary permeability and permittivity of the two composites over the frequency range from 2 to 10 GHz.     

中频条件下真空灭弧室的纵向磁场仿真

该文研究了中频400～800Hz条件下纵磁真空灭弧室内的磁场特性,利用Ansys Maxwell求解了三维瞬态纵向磁场分布.由计算结果可知:在电流变化的过程中,中心区域纵向磁场的变化明显滞后于其他区域.电流峰值时在触头片开槽交错放置的位置有磁场峰值区域,电流过零时中心区域有明显剩磁.当频率增加时,涡流效应更明显,使纵向...