一種減小高壓輸電線路在低頻段無源干擾的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高壓輸變電工程電磁兼容領(lǐng)域，具體涉及一種減小高壓輸電線路在低 頻段無源干擾的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高壓架空輸電線路對(duì)無線電臺(tái)站形成的無源干擾，主要來自高壓架空導(dǎo)線和鐵培 受無線電信號(hào)的電磁場(chǎng)激勵(lì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流通過金屬構(gòu)架向空間福射電磁 波，福射電磁波與源信號(hào)產(chǎn)生同頻干擾，將會(huì)改變?cè)瓱o線電信號(hào)的幅值和相位。
[0003]目前關(guān)于減小輸電線路無源干擾的方法，國內(nèi)外并沒有相關(guān)的研究。目前關(guān)于高 壓輸電線路無源干擾的解決方法都是采取防護(hù)間距的方式，通過拉開高壓輸電線路與需要 保護(hù)的無線臺(tái)站之間的間距，利用電磁波的自然衰減，來規(guī)避高壓輸電線路無源干擾對(duì)無 線臺(tái)站的影響。該種防護(hù)間距具有較大的安全裕度，在±地資源稀缺的地區(qū)通常很難滿足 防護(hù)間距的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種減小高壓輸電線路在低頻段無源 干擾的方法，該方法從分析高壓架空線路諧振頻率出發(fā)，通過改變輸電線路接地方式，從而 減小高壓架空輸電線路在無線電工作頻段的感應(yīng)電流，從源頭上減小輸電線路產(chǎn)生的無源 干擾。
[0005] 本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明提供一種減小高壓輸電線路在低頻段無源干擾的方法，其改進(jìn)之處在于， 所述方法從分析高壓架空線路諧振頻率出發(fā)，通過改變輸電線路接地方式，減小高壓架空 輸電線路在無線臺(tái)站工作頻段的感應(yīng)電流，從源頭上減小輸電線路產(chǎn)生的無源干擾，所述 方法包括下述步驟：
[0007] (1)確定輸電線路桿培與架空地線構(gòu)成的環(huán)形天線的諧振頻率；
[000引（2)根據(jù)實(shí)際輸電線路的布局確定不同檔距的諧振頻率；
[0009] (3)根據(jù)需要規(guī)避的無線電干擾頻率，通過改變接地點(diǎn)的方式，為高壓輸電線路解 諧。
[0010] 進(jìn)一步地，所述步驟（1)中，由兩個(gè)桿培、架空線W及大地構(gòu)成的回路作為環(huán)形天 線，如果構(gòu)成閉合環(huán)形天線的某一條邊長度為無線臺(tái)站工作頻率波長的整數(shù)倍N時(shí)，整個(gè) 環(huán)形天線發(fā)生諧振，且在該條邊上出現(xiàn)幅值較大的駐波電流；環(huán)形天線的諧振頻率表達(dá)式 如下：
[0011]
<1>;
[0012] 其中；hi、h2分別是構(gòu)成環(huán)形天線兩個(gè)垂直桿培的高度，單位為m ;
[0013]Si為兩個(gè)垂直桿培接地體的地面投影距離，單位為m ;
[0014]c為真空中光速；
[00巧]N為正整數(shù)，N = 1，2,3，…；
[0016] 分母中的2倍的關(guān)系是考慮導(dǎo)體對(duì)地的鏡像。
[0017] 進(jìn)一步地，當(dāng)單個(gè)檔距為1 A、2 A、3 A時(shí)，環(huán)形天線由架空線構(gòu)成的諧振邊上電 流分布，激勵(lì)源為水平極化方式，打開閉環(huán)的一個(gè)桿培，即把該桿培的架空地線與桿培絕 緣，使得兩個(gè)檔距構(gòu)成一個(gè)環(huán)形天線時(shí)，環(huán)形天線的諧振頻率計(jì)算表達(dá)式如下：
[001引
<2>;
[001引其中；A表示中波發(fā)射臺(tái)的波長；S2為第二個(gè)相鄰桿培的檔距，單位為m。
[0020] 進(jìn)一步地，兩個(gè)檔距為3 A、4 A、5 A時(shí)架空線上諧振電流，該諧振電流為駐波電 流，駐波電流最小處有駐波電壓最大值，當(dāng)駐波電壓最大值出現(xiàn)在兩個(gè)檔距中央時(shí)，由于環(huán) 形天線中央的絕緣桿培底部電位為零，電位差將在絕緣桿培本身產(chǎn)生大的感應(yīng)電流，使得 該絕緣桿培成為一個(gè)發(fā)射源；打開閉環(huán)的兩個(gè)桿培，即把鄰近兩個(gè)桿培的架空地線與桿培 絕緣，使得H個(gè)檔距構(gòu)成一個(gè)環(huán)形天線時(shí)，環(huán)形天線的諧振頻率計(jì)算表達(dá)式如下：
[0021]
<3>;
[002引其中；S3表示第立個(gè)相鄰桿培的檔距，單位為m。
[0023] 進(jìn)一步地，所述步驟（2)中，根據(jù)輸電線路桿培號(hào)、桿培相對(duì)于無線臺(tái)站中中波發(fā) 射臺(tái)的坐標(biāo)和桿培高度，確定任意兩個(gè)桿培之間的檔距及每兩個(gè)桿培構(gòu)成的閉合環(huán)形天線 的諧振頻率及斷開點(diǎn)位置，并W列表方式顯示出來；采用±60曲Z作為諧振帶寬。
[0024] 進(jìn)一步地，所述方法中的諧振頻率均在中短波段，該方法適應(yīng)于低頻段的無源干 擾。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：
[0026] 本發(fā)明提供的減小高壓輸電線路在低頻段無源干擾的方法，推導(dǎo)出輸電線路桿培 與架空地線構(gòu)成的"大環(huán)天線"的諧振頻率簡化公式，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際線路的布局求得不同檔 距的諧振頻率，然后根據(jù)需要規(guī)避的無線電干擾頻率，通過改變接地點(diǎn)的方式，從而給高壓 輸電線路"解諧"。受高壓線路本身尺寸的影響，無論如何改變接地方式，線路諧振頻率都 在中短波段，因此該方法主要應(yīng)用在低頻段。通過試驗(yàn)所獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比證明，具有 較高準(zhǔn)確性，本發(fā)明從分析高壓架空線路諧振頻率出發(fā)，通過改變輸電線路接地方式，可應(yīng) 用于今后減小高壓架空輸電線路在無線電工作頻段的感應(yīng)電流，從源頭上減小輸電線路產(chǎn) 生的無源干擾。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明提供的"環(huán)形天線"結(jié)構(gòu)示意圖；
[002引圖2是本發(fā)明提供的單個(gè)檔距為1 A時(shí)架空線上諧振電流示意圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明提供的單個(gè)檔距為2 A時(shí)架空線上諧振電流示意圖；
[0030] 圖4是本發(fā)明提供的單個(gè)檔距為3 A時(shí)架空線上諧振電流示意圖；
[0031] 圖5是本發(fā)明提供的兩個(gè)檔距為3 A時(shí)架空線上諧振電流示意圖；
[0032] 圖6是本發(fā)明提供的兩個(gè)檔距為4 A時(shí)架空線上諧振電流示意圖；
[0033] 圖7是本發(fā)明提供的兩個(gè)檔距為5 A時(shí)架空線上諧振電流示意圖；
[0034] 圖8是本發(fā)明提供的H個(gè)檔距為4 A時(shí)架空線上諧振電流示意圖；
[0035] 圖9是本發(fā)明提供的H個(gè)檔距為5 A時(shí)架空線上諧振電流示意圖；
[0036] 圖10是本發(fā)明提供的H個(gè)檔距為6 A時(shí)架空線上諧振電流示意圖；
[0037] 圖11是本發(fā)明提供的中波發(fā)射臺(tái)與鄰近兩條線路的布局示意圖；
[0038] 圖12是本發(fā)明提供的不同檔距諧振表示意圖；
[0039] 圖13是本發(fā)明提供的沒有分段絕緣時(shí)高壓線路感應(yīng)電流分布示意圖；
[0040] 圖14是本發(fā)明提供的"解諧"后高壓線路感應(yīng)電流分布示意圖；
[0041] 圖15是本發(fā)明提供的減小高壓輸電線路在低頻段無源干擾的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0043] 本發(fā)明提供一種減小高壓輸電線路在低頻段無源干擾的方法，其流程圖如圖15 所示，包括下述步驟：
[0044] 第一步驟；推導(dǎo)出輸電線路桿培與架空地線構(gòu)成的"大環(huán)天線"的諧振頻率簡化公 式；
[0045] 對(duì)于如圖1所示的由兩個(gè)桿培和架空線W及大地構(gòu)成的"環(huán)形天線"，如果構(gòu)成閉 合"環(huán)形天線"的某一條邊長度為臺(tái)站工作頻率波長的整數(shù)倍（N)時(shí)，此時(shí)整個(gè)"環(huán)形天線" 會(huì)發(fā)生諧振，并且會(huì)在該條邊上出現(xiàn)幅值較大的駐波電流。"環(huán)形天線"的諧振頻率工程上 使用的近似計(jì)算公式如下：
[0046]
<1>;
[0047] 其中；hi、h2分別是構(gòu)成環(huán)形天線兩個(gè)垂直桿培的高度，單位為m ;
[0048]Si為兩個(gè)垂直桿培接地體的地面投影距離，如圖2所示，單位為m ;
[0049] C為真空中光速；
[0050] N 為正整數(shù)，N = 1，2,3，…；
[0051] 分母中的2倍的關(guān)系是考慮導(dǎo)體對(duì)地的鏡像。
[0052] 具體到針對(duì)輸電線路構(gòu)成的"環(huán)形天線"的應(yīng)用中，hi、h2就是構(gòu)成環(huán)形天線兩個(gè) 垂直桿培的高度，在中波段由于桿培上的過孔等尺寸遠(yuǎn)小于波長，做該種近似是工程上允 許的；"環(huán)形天線"的諧振頻率由桿培高度、桿培間距決定。
[005引圖2給-圖4分別給出了單個(gè)檔距為1入、2入、3時(shí)。環(huán)形天線，，由架空線構(gòu)成的 諧振邊上電流分布(激勵(lì)源為水平極化方式)，如圖2-4所示。
[0054] 打開閉環(huán)的一個(gè)桿培，即把該桿培的架空地線與桿培絕緣，使得兩個(gè)檔距構(gòu)成一 個(gè)"環(huán)形天線"時(shí)，"環(huán)形天線"的諧振頻率計(jì)算公式如下：
[00 巧]
<2>;
[0056] 其中；A表示中波發(fā)射臺(tái)的波長；S2為第二個(gè)相鄰桿培的檔距，如圖5所示，單位 為m。
[0057] 圖5-圖7分別給出了兩個(gè)檔距為3 A、4 A、5 A時(shí)架空線上諧振電流，該諧振電流 為駐波電流。駐波電流最小處有駐波電壓最大值，因此當(dāng)駐波電壓最大值出現(xiàn)在兩個(gè)檔距 中央時(shí)，
[005引 由于"環(huán)形天線"中央的絕緣桿培底部電位為零，因此該一電位差將在絕緣桿培本 身產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流，從而使得