立有限長載流導(dǎo)線周圍的工頻磁場的 計算模型；
[0068] 所述計算模型中以母排起始位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系;并根據(jù)輸入單元輸入的各母 排的寬度和間距值分別計算單相母排周圍空間點(diǎn)的單相磁場強(qiáng)度;根據(jù)單相磁場強(qiáng)度利用 疊加原理計算三相母排在空間所形成的整體磁場強(qiáng)度；
[0069] 所述存儲單元用于將母排的各起始位置、寬度和間距值與對應(yīng)的整體磁場強(qiáng)度按 照相應(yīng)關(guān)系存儲于存儲單元。
[0070] 所述工頻磁場中計算單相磁場強(qiáng)度的計算模型按照以下公式進(jìn)行：
[0071]
[0072] 式中，
[0073] ^ .
, v , 為電荷元到測量點(diǎn)P的距離； .，
[0074]
吳到導(dǎo)線的垂直距離。
[0075] dB為電荷元在空間點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
[0076]所述三相母排在空間所形成的整體磁場強(qiáng)度的計算模型按照以下公式進(jìn)行：
[0077]
[0078] 式中，B為通入三相對稱電流時的磁場強(qiáng)度：
[0079]
[0080] Η為下邊沿距離地面高度；
[0081] b為母排的寬度；
[0082] R為空間點(diǎn)到母排的距離；
[0083] I為電流強(qiáng)度。
[0084]所述不同母排的參數(shù)包括母排下邊沿距離地面高度、母排的寬度和母排間距。
[0085] 實施例2
[0086] 參見圖1，根據(jù)運(yùn)動電荷磁場的表達(dá)式，求得有限長載流導(dǎo)線周圍的電磁場分布的 計算模型。
[0087] 電荷元在空間點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度：
[0088]
[0089] 式中
為電荷元到測量點(diǎn)P的距離；
[0090] ^
7,為點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離。
[0091] 參見圖2,以母排起始位置對應(yīng)原點(diǎn)，沿母排電流軸向建立y軸，建立空間坐標(biāo)系。 將金屬薄板視為有許多有限長直導(dǎo)線組成。用運(yùn)動電荷概念和畢奧一薩伐爾定律可導(dǎo)出： [0092]運(yùn)動電荷產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度：
[0093]
[0094]通入三相對稱電流時的磁場強(qiáng)度：
[0095]
[0096]式中，Η為下邊沿距離地面高度；
[0097] b為母排的寬度；
[0098] R為空間點(diǎn)到母排的距離；
[0099] I為電流強(qiáng)度。
[0100] 參見圖3,由上式可知，在靠近母排的地方，B值較大，且隨距離的增大表現(xiàn)出非線 性衰減的趨勢;參見圖4，母線長度L小于4m時，隨母線長度的增加，B也隨之增大，變化較快； L在4~10m范圍內(nèi)時，隨母線長度的增加，B隨之減小并趨于穩(wěn)定值;當(dāng)L大于10m之后，B值基 本上保持不變。由圖5可知，隨母排間距的增加，B隨之增大；而后隨之減小。因此，為了減小 母排磁場的強(qiáng)度，可盡量縮短母排之間的間距。但間距太小可能導(dǎo)致鄰近效應(yīng)突出，各相之 間相互影響；同時為避免短路事故，還應(yīng)做好母排間隙的絕緣。由圖6說明了隨b增大，B減 小。這一規(guī)律提示了另一種減小磁污染的手段。不過增大母排寬度將增大成本，同時也受到 配電房空間的局限。根據(jù)以上計算結(jié)果，最終可為母排產(chǎn)生的工頻磁場屏蔽設(shè)計提供參考。 [0101]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1. 一種基于配電工房母排工頻磁場的計算方法，其特征在于:包括W下步驟： 獲取配電工房中各母排的起始位置、寬度和間距值并通過輸入單元輸入到數(shù)據(jù)處理單 元； 在數(shù)據(jù)處理單元建立有限長載流導(dǎo)線周圍的工頻磁場的計算模型； 所述計算模型中W母排起始位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系;并根據(jù)輸入單元輸入的各母排的 寬度和間距值分別計算單相母排周圍空間點(diǎn)的單相磁場強(qiáng)度;根據(jù)單相磁場強(qiáng)度利用疊加 原理計算=相母排在空間所形成的整體磁場強(qiáng)度； 將母排的各起始位置、寬度和間距值與對應(yīng)的整體磁場強(qiáng)度按照相應(yīng)關(guān)系存儲于存儲 單元。2. 如權(quán)利要求1所述的基于配電工房母排工頻磁場的計算方法，其特征在于:所述工頻 磁場中計算單相磁場強(qiáng)度的計算模型按照W下公式進(jìn)行：式中， r = +皆-巧2>.知-，!為電荷元到測量點(diǎn)P的距離； K二+(Z-Hf >R為點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離。 地為電荷元在空間點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。3. 如權(quán)利要求1所述的基于配電工房母排工頻磁場的計算方法，其特征在于:所述=相 母排在空間所形成的整體磁場強(qiáng)度的計算模型按照W下公式進(jìn)行：式中，B為通入=相對稱電流時的磁場強(qiáng)度： 喪=t聳； 皮口1 凌;表示=相對稱電流時的磁場強(qiáng)度； 凌表示單相電流時磁場強(qiáng)度； H為下邊沿距離地面高度； b為母排的寬度； R為空間點(diǎn)到母排的距離； I為電流強(qiáng)度。4. 如權(quán)利要求1所述的基于配電工房母排工頻磁場的計算方法，其特征在于:所述不同 母排的參數(shù)包括母排下邊沿距離地面高度、母排的寬度、母排間距。5. -種基于配電工房母排工頻磁場的計算系統(tǒng)，其特征在于:包括輸入單元、數(shù)據(jù)處理 單元和存儲單元； 所述輸入單元，用于獲取配電工房中各母排的起始位置、寬度和間距值并通過輸入單 元輸入到數(shù)據(jù)處理單元； 所述數(shù)據(jù)處理單元，用于在數(shù)據(jù)處理單元建立有限長載流導(dǎo)線周圍的工頻磁場的計算 模型;所述計算模型中W母排起始位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系;并根據(jù)輸入單元輸入的各母排 的寬度和間距值分別計算單相母排周圍空間點(diǎn)的單相磁場強(qiáng)度;根據(jù)單相磁場強(qiáng)度利用疊 加原理計算=相母排在空間所形成的整體磁場強(qiáng)度； 所述存儲單元，用于將母排的各起始位置、寬度和間距值與對應(yīng)的整體磁場強(qiáng)度按照 相應(yīng)關(guān)系存儲于存儲單元。6. 如權(quán)利要求5所述的基于配電工房母排工頻磁場的計算系統(tǒng)，其特征在于:所述工頻 磁場中計算單相磁場強(qiáng)度的計算模型按照W下公式進(jìn)行：式中， T= sjx- + {y-Yy + {Z- Hy < r為電荷元到測量點(diǎn)P的距離； R = Vr+(z-//r，R為點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離。 地為電荷元在空間點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。7. 如權(quán)利要求5所述的基于配電工房母排工頻磁場的計算系統(tǒng)，其特征在于:所述=相 母排在空間所形成的整體磁場強(qiáng)度的計算模型按照W下公式進(jìn)行：式中，B為通入=相對稱電流時的磁場強(qiáng)度： #=t 聳； .電=1 #表示=相對稱電流時的磁場強(qiáng)度； ,牽表示單相電流時磁場強(qiáng)度； H為下邊沿距離地面高度； b為母排的寬度； R為空間點(diǎn)到母排的距離； I為電流強(qiáng)度。8. 如權(quán)利要求5所述的基于配電工房母排工頻磁場的計算系統(tǒng)，其特征在于:所述母排 的參數(shù)包括母排下邊沿距離地面高度、母排的寬度和母排間距。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于配電工房母排工頻磁場的計算方法，獲取配電工房中各母排的起始位置、寬度和間距值并通過輸入單元輸入到數(shù)據(jù)處理單元；建立工頻磁場計算模型；計算單相母排周圍空間點(diǎn)的單相磁場強(qiáng)度；根據(jù)單相磁場強(qiáng)度利用疊加原理計算三相母排在空間所形成的整體磁場強(qiáng)度；將母排的各起始位置、寬度和間距值與對應(yīng)的整體磁場強(qiáng)度按照相應(yīng)關(guān)系存儲于存儲單元。本發(fā)明根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流之間的關(guān)系，通過分析不同長度母線、不同間距母線在空間各個位置的磁場變化情況，最終求得各個參數(shù)與磁場強(qiáng)度之間的關(guān)系。該方法可應(yīng)用于配電工房的母排工頻磁場屏蔽方案設(shè)計。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105512463
【申請?zhí)枴緾N201510848104
【發(fā)明人】鐘加勇, 張曉勇, 胡曉銳, 宮林, 向菲, 張友強(qiáng), 陳濤, 王洪彬, 黃飛, 陳曦, 熊偉, 魏甦, 余紅欣, 魏燕, 高晉, 劉祖建, 何燕, 姚樹友, 趙志偉, 歐林
【申請人】國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)重慶市電力公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月27日