交流输电线路与电信线路的电磁耦合

1 交流输电线路时变电流产生的电磁场 1

1.1电磁场的基本方程 1

1.2电磁场的波动方程 3

1.3 Sommerfeld水平电偶极子场 6

1.4 Sommerfeld垂直电偶极子场 9

1.5无限长水平导线电场强度的水平分量 11

1.6无限长水平导线电场强度的垂直分量 14

1.7有限长水平导线电场强度的水平分量 15

1.8有限长垂直导线电场强度的垂直分量 18

1.9 Pocklington-Hallen积分方程 20

1.10“单线—大地”回路中暂态电流产生的暂态电场强度 22

1.11两条单导线之间的互阻抗 24

2 交流输电线路的感性耦合 26

2.1“架空与架空”水平单导线之间的互感系数 27

2.2“架空与架空”单导线之间互感系数的近似计算 30

2.3架空单导线与地中单导线之间的互感系数 35

2.4地中绝缘单导线与空气中单导线之间的互感系数 36

2.5地中两条绝缘单导线之间的互感系数 37

2.6有限长水平单导线和水平单导线的互感系数 38

2.7复数镜像法求互感系数 41

2.8大地为多层水平构造无限长水平导线电场强度的水平分量 43

2.9三相交流输电线路与电信线路之间的互感系数 47

2.10交流输电线路对双导线回路的磁影响 50

2.11交流输电线路对架空电缆线路的磁影响算例 53

3 交流输电线路入地电流的阻性耦合 55

3.1点接地极周围的电位 56

3.2半圆球形接地极 57

3.3垂直管状接地极 58

3.4面形接地极 59

3.5圆环形接地极 60

3.6有限长水平线形圆柱接地极 62

3.7线接地极 63

3.8等电位接地网 65

3.9不等电位接地网 66

3.10点接地极与无限长地下电缆的阻性耦合 69

3.11点接地极在多层水平结构大地表面引起的电位 72

3.12钢轨的跨步电压 74

4 交流输电线路的容性耦合 77

4.1无限长导线上线电荷产生的电场强度 77

4.2无限长导线上线电荷产生的电位 79

4.3单导线之间的电耦合系数 80

4.4三相交流输电线路与单导线之间的电耦合系数 82

4.5三相交流输电线路与双导线的电耦合系数 86

4.6中性点直接接地交流输电线路对双线回路的电影响 87

4.7中性点不接地交流输电线路对双线回路的电影响 89

5 在交流输电线路电磁影响下电信线路导线对地电压和电流 92

5.1基本方程的建立和求解 92

5.2传输线上的电压和电流及输入阻抗 96

5.3单导线上电压和电流分布的一般表达式 98

5.4无延长段单导线的电压和电流 101

5.5两端绝缘有延长段导线上感应电压和电流 106

5.6长距离交流输电线路在电信线路上感应的对地电压和电流 107

5.7矩量法计算垂直导线上的电流 111

5.8电信线路导线两端绝缘时的电压及电流分布算例 114

6 金属导线的低频磁屏蔽作用 119

6.1屏蔽作用原理 119

6.2理想屏蔽系数 120

6.3实际屏蔽系数 122

6.4电信电缆金属外护套的实际屏蔽系数 123

6.5有限差法求屏蔽线中电流 124

6.6网络图论法求屏蔽线中电流 131

6.7双侧消去法求架空地线中电流 133

6.8用有限差分法计算架空地线电流算例 136

7 交流输电线路对电信线路电磁影响的限值和保护措施 141

7.1电磁影响的限值 141

7.2国标和规程有关危险影响的限值 146

7.3国标和规程有关干扰影响的限值 149

7.4电磁影响的保护措施 153

8 电磁影响的测量技术 155

8.1交流输电线路对电信线路电影响的测量 155

8.2交流输电线路对电信线路磁影响的测量 163

8.3地电位测量 168

8.4屏蔽系数的测量 172

8.5大地电阻率的测量 177

参考文献 186