專利名稱：一種減小特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高壓輸變電工程電磁兼容領(lǐng)域，具體地講是一種減小IOOOkV特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾方法。
背景技術(shù)：
高壓輸電線路的鐵塔可看作垂直接地體，架空地線將這些垂直接地體連接起來， 形成多網(wǎng)格的回路，當(dāng)無線電波傳播至輸電線路時(shí)，輸電線路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，繼而形成感應(yīng)電流產(chǎn)生新的電磁波，該無線電波與原無線電波疊加，可能對(duì)附近的無線電臺(tái)站正常工作產(chǎn)生影響，也就是無源干擾?，F(xiàn)有的防護(hù)措施是輸電線路與無線電臺(tái)站保持一個(gè)最小距離，即防護(hù)距離。GB6364-86《航空無線電導(dǎo)航臺(tái)站電磁環(huán)境要求》、GB13617-1992《短波無線收信臺(tái)(站)電磁環(huán)境要求》等國(guó)標(biāo)對(duì)部分無線電臺(tái)站和500kV及以下電壓等級(jí)輸電線路的防護(hù)據(jù)理提出了具體要求。對(duì)于IOOOkV輸電線路，還沒有防護(hù)要求的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，為適應(yīng)國(guó)家發(fā)展需要，IOOOkV輸電線路、無線電臺(tái)站將會(huì)加大建設(shè)力度，日益減少的土地資源給線路、無線電臺(tái)站選址造成困難，并且不可避免的發(fā)生沖突，為了解決這一沖突，減小IOOOkV 特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾非常必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是從分析無源干擾產(chǎn)生的機(jī)理出發(fā)，建立了采用Jiles-Atherton 法計(jì)算高壓輸電線路無源干擾的模型，而提供一種減小特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的方法是一種減小特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾方法，其方法是將位于無線電臺(tái)站天線附近的高壓架空線和鐵塔等金屬體障礙物作為等效接收天線，通過在架空地線上安裝磁環(huán)來控制無源干擾的大小，具體為首先采用Jiles-Atherton建立磁環(huán)模型，然后將磁環(huán)模型引入特高壓交流輸電線路模型中計(jì)算特高壓交流輸電線路上分布電流，通過上述所求得的輸電線路上的感應(yīng)電流分布，進(jìn)而計(jì)算出由于感應(yīng)電流所產(chǎn)生的二次輻射強(qiáng)度矢量，與原無線電波疊加，求出特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾影響強(qiáng)度，調(diào)整磁環(huán)參數(shù)，從而減小特高壓輸電線路的無源干擾。其具體步驟是第一步驟根據(jù)架空地線的尺寸，選擇磁環(huán)的尺寸，建立磁環(huán)的Jiles-Atherton 模型。第二步驟把發(fā)射天線、特高壓輸電線路和磁環(huán)看成一個(gè)整體天線，分析特高壓輸電線路對(duì)無線電臺(tái)站的影響，建立采用矩量法計(jì)算高壓輸電線路無源干擾場(chǎng)強(qiáng)的模型，根據(jù)波克靈頓(Pocklington)積分方程求得輸電線路上的電流分布；第三步驟求出滿足無線電臺(tái)站的無源干擾場(chǎng)強(qiáng)要求的磁環(huán)參量；第四步驟根據(jù)磁環(huán)參量，確定磁環(huán)參數(shù)。。
通過試驗(yàn)所獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比證明，本發(fā)明具有較高準(zhǔn)確性，可應(yīng)用于今后減小高壓輸電線路對(duì)相鄰無線電臺(tái)站的無源干擾影響。。


圖1為本發(fā)明天線系統(tǒng)示意圖。圖2為本發(fā)明二次輻射產(chǎn)生測(cè)向誤差的示意圖。圖3為本發(fā)明試驗(yàn)布置圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明將位于無線電臺(tái)站天線附近的高壓架空線和鐵塔等金屬體障礙物作為等效接收天線，對(duì)無線電來波產(chǎn)生再次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此電動(dòng)勢(shì)又會(huì)在此金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流同樣也會(huì)在它周圍產(chǎn)生再次輻射電磁場(chǎng)，由于相位和幅值的不同，再次輻射電磁場(chǎng)在空間會(huì)改變?cè)瓐?chǎng)的幅值和相位，形成對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾，通過在架空地線上安裝磁環(huán)來控制無源干擾的大小，確定合適的磁環(huán)參數(shù)可以大大減小無源干擾。為了有效分析金屬體障礙物對(duì)發(fā)射源的影響，把發(fā)射天線和金屬體障礙物看成一個(gè)整體天線，整個(gè)天線系統(tǒng)如圖1所示。要求空間任意點(diǎn)的二次輻射場(chǎng)強(qiáng)必須先求得輸電線路上的電流分布。根據(jù)波克靈頓(Pocklington)積分方程，自由空間導(dǎo)線天線上的電流分布滿足 ⑴式的關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種減小特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾方法，其方法是將位于無線電臺(tái)站天線附近的高壓架空線和鐵塔等金屬體障礙物作為等效接收天線，通過在架空地線上安裝磁環(huán)來控制無源干擾的大小，具體為首先采用Jiles-Atherton建立磁環(huán)模型，然后將磁環(huán)模型引入特高壓交流輸電線路模型中計(jì)算特高壓交流輸電線路上分布電流，通過上述所求得的輸電線路上的感應(yīng)電流分布，進(jìn)而計(jì)算出由于感應(yīng)電流所產(chǎn)生的二次輻射強(qiáng)度矢量，與原無線電波疊加，求出特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾影響強(qiáng)度，調(diào)整磁環(huán)參數(shù)，從而減小特高壓輸電線路的無源干擾。
2.如權(quán)利要求1所述的減小特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾方法，其特征在于其具體步驟是第一步驟根據(jù)架空地線的尺寸，選擇磁環(huán)的尺寸，建立磁環(huán)的Jiles-Atherton模型； 第二步驟把發(fā)射天線、特高壓輸電線路和磁環(huán)看成一個(gè)整體天線，分析特高壓輸電線路對(duì)無線電臺(tái)站的影響，建立采用矩量法計(jì)算高壓輸電線路無源干擾場(chǎng)強(qiáng)的模型，根據(jù)波克靈頓積分方程求得輸電線路上的電流分布；第三步驟求出滿足無線電臺(tái)站的無源干擾場(chǎng)強(qiáng)要求的磁環(huán)參量； 第四步驟根據(jù)磁環(huán)參量，確定磁環(huán)參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的減小特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾方法，其特征在第二步驟中輸電線路上的電流分布滿足(1)式的關(guān)系
4.如權(quán)利要求2所述的減小特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾方法，其特征在于第三步驟中滿足無線電臺(tái)站的無源干擾場(chǎng)強(qiáng)要求的磁環(huán)參量計(jì)算方法如下 磁環(huán)的磁場(chǎng)強(qiáng)度表示為H，磁化強(qiáng)度表示為M，磁感強(qiáng)度B表示為 B = μ 0 (Η+Μ)(3)其中真空磁導(dǎo)率l·^ = 4 π X 10_7H/m。在不考慮滯回影響時(shí)，采用Langevin公式擬合出基本磁化曲線 式中Ms為磁化強(qiáng)度；α、γ為常數(shù)，決定基本磁化曲線的形狀；/ (χ)代表Langevin 公式， 在基本磁化曲線的基礎(chǔ)上，考慮磁滯的影響，Jiles-Atherton微分公式如下 式中k為常數(shù)δ為dH/dtd H/dt的符號(hào)函數(shù)，取值+1或者-1，將式(3)代入式(6) 變換為便于數(shù)值計(jì)算的形式 式中Ms、α、γ、k均是僅依賴于材料特性的參數(shù)，根據(jù)材料手冊(cè)提供的實(shí)測(cè)曲線近似設(shè)定，由此得到Jiles-Atherton磁滯曲線模型，從而得到磁環(huán)參量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種減小特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾方法，該方法將位于無線電臺(tái)站天線附近的高壓架空線和鐵塔等金屬體障礙物作為等效接收天線，通過在架空地線上安裝磁環(huán)來控制無源干擾的大小；首先采用Jiles-Atherton建立磁環(huán)模型，然后將磁環(huán)模型引入特高壓交流輸電線路模型中計(jì)算特高壓交流輸電線路上分布電流，通過上述所求得的輸電線路上的感應(yīng)電流分布，進(jìn)而計(jì)算出由于感應(yīng)電流所產(chǎn)生的二次輻射強(qiáng)度矢量，與原無線電波疊加，求出特高壓交流線路對(duì)無線電臺(tái)站的無源干擾影響強(qiáng)度，調(diào)整磁環(huán)參數(shù)，從而減小特高壓輸電線路的無源干擾。本發(fā)明具有較高準(zhǔn)確性，可應(yīng)用于今后縮短特高壓輸電線路與相鄰無線電臺(tái)站間電磁防護(hù)間距。
文檔編號(hào)H04B15/00GK102340357SQ20111027507
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者倪園, 劉興發(fā), 張建功, 路遙 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院