專利名稱：確定特高壓交流線路與調(diào)幅廣播電臺間防護(hù)距離的縮比模型試驗(yàn)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，具體地講是一種確定(1000kV)特高壓交流線路與調(diào)幅廣播電臺間防護(hù)距離的縮比模型試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
為了滿足我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的用電需求，建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為核心的加強(qiáng)電網(wǎng)已成為國家電力建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。在采用長距離、大容量輸電時，特高壓輸電能夠有效地節(jié)省線路走廊、有助于改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、減少輸電瓶頸和實(shí)現(xiàn)大范圍的資源優(yōu)化配置，經(jīng)濟(jì)和社會效益十分明顯。但特高壓的電磁環(huán)境不同于500kV線路，其中特別重要的是特高壓輸電線路對沿線鄰近的調(diào)幅廣播電臺的影響問題，對于1000kV特高壓線路，還沒有防護(hù)要求的標(biāo)準(zhǔn)這不但給工程的路徑選擇和工程造價增加很多不確定的因素和不必要的困難，而且也可能影響臨近無線電臺站的正常工作，因此研究1000kV特高壓輸電線路對調(diào)幅廣播電臺的影響，確定防護(hù)距離顯得非常必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對高壓輸電線路的無源干擾可以進(jìn)行一定的理論計算，但缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)做保證的情況下，而提供一種縮比模型模擬高壓架空線路(包括鐵塔)在電磁波照射下的電磁行為，測量其方向圖，精確掌握1000kV特高壓輸電線路對調(diào)幅廣播電臺的影響，并確定最經(jīng)濟(jì)的防護(hù)距離的確定1000kV特高壓交流線路與調(diào)幅廣播電臺間防護(hù)距離的縮比模型試驗(yàn)方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的方法是將實(shí)物尺寸按照一定比例縮小制成縮比模型，將天線建立為形狀與實(shí)物完全或近似相同的微縮天線模型，且使激勵模型的源波長與被研究的實(shí)際波長相比也按照同一比例縮小，這樣就使得長度與波長之比保持不變，模型天線與被研究對象在工作波長下有相同的電參數(shù)和特性，測量模型天線的參數(shù)就能夠得的被研究對象的性能。
本發(fā)明包括縮比模型的尺寸、材料，試驗(yàn)無線電發(fā)射頻段的選擇和試驗(yàn)布置。
本發(fā)明可應(yīng)用于高壓輸電線路與相鄰無線電臺站間電磁防護(hù)間距的精確計算。


圖1為本發(fā)明模擬試驗(yàn)布置圖
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
高壓架空輸電線路對無線電臺站可能形成的干擾分有源干擾和無源干擾。有源干擾是由在導(dǎo)線和大地間形成的干擾電磁場產(chǎn)生的，主要來自導(dǎo)線的電暈放電；無源干擾是指高壓架空導(dǎo)線和鐵塔受無線電信號的電磁場激勵產(chǎn)生伴生電流，并向空間輻射，此二次輻射將改變原無線電信號的幅值和相位。目前對于有源干擾已有成熟的計算模型，但對無源干擾的研究工作還很有限，如果在真實(shí)輸電線路進(jìn)行1∶1的無線電臺站無源干擾真型試驗(yàn)，須有合適的移動發(fā)射臺和接收天線，根據(jù)與相關(guān)無線臺站管理方的調(diào)研結(jié)果，大多數(shù)類型臺站都沒有移動發(fā)射臺，難以具備試驗(yàn)條件。
本發(fā)明是在實(shí)驗(yàn)室采用微縮比例模型試驗(yàn)也可較為精確的獲得無源干擾特性，而且對于考察天線方向特性更為全面。即將實(shí)物尺寸按照一定比例縮小，建立形狀與實(shí)物完全或近似相同的微縮天線模型，且使激勵模型的源波長與被研究的實(shí)際波長相比也按照同一比例縮小，這樣就使得長度與波長之比保持不變，于是就可認(rèn)為模型天線與被研究對象在工作波長下有相同的電參數(shù)和特性，測量模型天線的參數(shù)就能夠得的被研究對象的性能。
天線的模型試驗(yàn)法的理論基礎(chǔ)是Maxwell方程，它對時間(決定電磁場的頻率)和空間(決定天線幾何結(jié)構(gòu))有對應(yīng)的關(guān)系。
式(1)是所有電磁現(xiàn)象的普遍形式，他說明空間每一點(diǎn)場矢量

和

的關(guān)系，對于具體的電磁過程，對上述方程求解，并根據(jù)邊界條件算出積分常數(shù)，可得到場的空間分布。
在式(1)中矢量

和

電導(dǎo)率σ，空間坐標(biāo)x、y、z和時間t都用的是SI單位制，假設(shè)引入新單位制，其中

和

電導(dǎo)率σ1，空間坐標(biāo)x1、y1、z1和時間t1與SI單位制中各向量間有如下?lián)Q算關(guān)系 σ＝σkσ1，t＝tkt1，x＝kx1，y＝ky1，z＝kz1 將這些關(guān)系代入式(1)，并考慮到旋度的線性，于是有 如果 則式(2)可寫成與式(1)相同的形式 此時模擬場與實(shí)際場相似。
對于遠(yuǎn)場，在任何單位制中其波阻抗不變，即 所以，e＝h，將其代入式(3)，如果使得式(3)成立，則應(yīng)該 即當(dāng)實(shí)物尺寸減小k倍時，為了實(shí)物保持與模型兩者的場相似，首先要把計算時間的單位減小k倍對于波源就相當(dāng)于周期減小k倍，或者頻率增加k倍，其次要把模型材料的電導(dǎo)率增加k倍。當(dāng)實(shí)物尺寸減小時，由于趨膚效應(yīng)，導(dǎo)體電導(dǎo)率的增加要比式(6)所要求的地緩慢得多，約與

成比例。
特高壓單回輸電線路鐵塔高度一般在60-80米，線路檔距為400-500米，設(shè)定電磁波暗室發(fā)射和接受頻率范圍為最大2GHz，因此考慮縮小比例為1∶40，對應(yīng)的試驗(yàn)考察頻率為90-200MHz；考慮鐵塔高度為70m，線路檔距為450m，則相應(yīng)的鐵塔微縮模型高2m，線路長度為10m。
上述模型可以考慮紫銅做材料，因?yàn)樽香~的電導(dǎo)率為5.8×107Ω/m，鋼的電導(dǎo)率為0.5×107～1×107Ω/m，所以兩種材料的電導(dǎo)率之比為11.6～5.8，k取50時，基本可滿足要求。
鐵塔按照真實(shí)鐵塔進(jìn)行縮小，輸電線路采用8分裂的銅制漆包線，兩端與地端均接導(dǎo)線特性阻抗來模擬無限長輸電線路的無反射情況，架空地線采用細(xì)鉛絲并在鐵塔模型處按照實(shí)際情況接地，兩座鐵塔底部用編織銅帶連接并良好接地。
本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種確定特高壓交流線路與調(diào)幅廣播電臺間防護(hù)距離的縮比模型試驗(yàn)方法，所采用的方法是將實(shí)物尺寸按照一定比例縮小制成縮比模型，將天線建立為形狀與實(shí)物完全或近似相同的微縮天線模型，且使激勵模型的源波長與被研究的實(shí)際波長相比也按照同一比例縮小，這樣就使得長度與波長之比保持不變，模型天線與被研究對象在工作波長下有相同的電參數(shù)和特性，測量模型天線的參數(shù)就能夠得的被研究對象的性能。
2.如權(quán)利要求1所述的確定特高壓交流線路與調(diào)幅廣播電臺間防護(hù)距離的縮比模型試驗(yàn)方法，其特征在于具體方法是設(shè)定電磁波暗室發(fā)射和接受頻率范圍為最大2GHz，縮小比例為1∶40，對應(yīng)的試驗(yàn)考察頻率為90-200MHz；鐵塔微縮模型高2m，線路長度為10m，鐵塔按照真實(shí)鐵塔進(jìn)行縮小，輸電線路采用8分裂的銅制漆包線，兩端與地端均接導(dǎo)線特性阻抗來模擬無限長輸電線路的無反射情況，架空地線采用細(xì)鉛絲并在鐵塔模型處按照實(shí)際情況接地，兩座鐵塔底部用編織銅帶連接并良好接地。
3.如權(quán)利要求2所述的確定特高壓交流線路與調(diào)幅廣播電臺間防護(hù)距離的縮比模型試驗(yàn)方法，其特征在于模型由紫銅做材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種確定特高壓交流線路與調(diào)幅廣播電臺間防護(hù)距離的縮比模型試驗(yàn)方法，所采用的方法是將實(shí)物尺寸按照一定比例縮小制成縮比模型，將天線建立為形狀與實(shí)物完全或近似相同的微縮天線模型，且使激勵模型的源波長與被研究的實(shí)際波長相比也按照同一比例縮小，這樣就使得長度與波長之比保持不變，模型天線與被研究對象在工作波長下有相同的電參數(shù)和特性，測量模型天線的參數(shù)就能夠得的被研究對象的性能。本發(fā)明可應(yīng)用于高壓輸電線路與其他類型相鄰無線電臺站間電磁防護(hù)間距的精確計算。
文檔編號G01R31/00GK101206241SQ20071016895
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者干喆淵, 萬保權(quán), 遙 路, 陳豫朝 申請人:國網(wǎng)武漢高壓研究院