中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置制造方法
【專利摘要】中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，輸電鐵塔通過可調(diào)電阻式解環(huán)器與地線連接。所述可調(diào)電阻式解環(huán)器包括磁筒，所述磁筒上設(shè)有電阻絲線圈，所述磁筒兩端設(shè)有接線柱，電阻絲線圈上設(shè)有滑片。所述磁筒一端接線柱與支架連接、另一端接線柱通過懸垂線夾與地線連接。本實用新型一種中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，能明顯抑制中波頻段內(nèi)，特高壓輸電線路對鄰近各類無線電臺站的二次輻射，可應(yīng)用于今后中波頻段特高壓輸電線路與鄰近各類無線電臺站間的無源干擾防護(hù)。
【專利說明】中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型一種中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，屬于高壓輸變電工程電磁兼容領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]無源干擾的產(chǎn)生主要來源于鐵塔與地線等金屬部件在外加電磁波激勵下產(chǎn)生的二次輻射。針對線路鐵塔與地線未絕緣的情況，地線將相鄰的2基鐵塔連接起來，加上鐵塔和地線對地的鏡像組成了“環(huán)路”。當(dāng)“環(huán)路”受到中波頻段(0.3^3MHz)無線電波激勵，“環(huán)路”長度等于整數(shù)倍波長時，地線上出現(xiàn)幅值較大的、呈駐波分布的感應(yīng)電流。此時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的二次輻射電磁波將達(dá)到極大值，該電磁波與原入射電磁波疊加，改變了原入射電磁波的幅值和相位，從而對鄰近無線電臺站產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾。因此，必須抑制中波頻段特高壓輸電線路鐵塔對鄰近無線電臺站的二次輻射。
[0003]針對無源干擾的防護(hù)措施，我國當(dāng)前的工作集中在特高壓線路與各類無線電臺站之間無源干擾防護(hù)間距的國家標(biāo)準(zhǔn)制定方面。特高壓輸電線路與無線電臺站之間無源干擾防護(hù)距離的制定方法已較為成熟，中國專利ZL:200710168958.1公開的《特高壓交流線路與短波無線電測向臺間防護(hù)距離確定方法》，中國專利ZL:200710168959.6公開的《特高壓交流線路與中波導(dǎo)航臺間防護(hù)距離確定方法》和中國專利專利申請?zhí)?201110266401.8公開的《特高壓直流輸電線路與無線臺站之間防護(hù)間距的確定方法》。針對特高壓交流線路與臨近具體臺站之間的防護(hù)距離求解方法進(jìn)行了闡述。但是，制定特高壓輸電線路與鄰近無線電臺站無源干擾防護(hù)間距的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，只能為未建的線路和臺站工程建設(shè)提供一定的依據(jù)，這無法解決特高壓線路由于土地資源無法繞行的情況，也無法解決已有的線路和臺站之間的電磁干擾問題。
[0004]因此，探尋主動抑制特高壓輸電線路無源干擾的有效技術(shù)，作為僅依靠防護(hù)間距標(biāo)準(zhǔn)的無源干擾防護(hù)措 施的有效補(bǔ)充是非常必要的。中國專利專利申請?zhí)?201110275071.9公開的《一種減小特高壓交流線路對無線電臺站的無源干擾方法》，通過在架空地線或桿塔上套裝磁環(huán)來控制無源干擾的大小，即采用磁環(huán)增加電磁波能量的損耗和削弱電磁波傳播的方法，減小無源干擾水平。該專利中涉及到的磁環(huán)材料特性參數(shù)確定較為繁瑣，且只能近似設(shè)定，同時，磁環(huán)材料的成本高，磁環(huán)安裝的施工難度大。特別需要指出的是，該專利要求圓形的磁環(huán)套在桿塔或地線上，這種方法只能適用于輸電線路在架線施工時采用，無法適用于建成后的線路。因此，針對于已建成的線路對鄰近無線電臺站的無源干擾問題，需針對性的實用新型一種新的方法和裝置，解決線路投運(yùn)后出現(xiàn)的二次輻射問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型基于中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路的二次輻射極大值的產(chǎn)生機(jī)理，針對特高壓輸電線路鐵塔與地線相連的情況，提供了一種中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，能夠抑制特高壓輸電線路環(huán)路對鄰近無線電臺站的二次輻射。
[0006]本實用新型采取的技術(shù)方案為:中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，輸電鐵塔通過可調(diào)電阻式解環(huán)器與地線連接。
[0007]所述可調(diào)電阻式解環(huán)器包括磁筒，所述磁筒上設(shè)有電阻絲線圈，所述磁筒兩端設(shè)有接線柱，電阻絲線圈上設(shè)有滑片。
[0008]所述磁筒一端接線柱與安裝在輸電鐵塔的支架連接、另一端接線柱通過懸垂線夾與地線連接。
[0009]本實用新型一種中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，能明顯抑制中波頻段內(nèi)，特高壓輸電線路對鄰近各類無線電臺站的二次輻射，可應(yīng)用于今后中波頻段特高壓輸電線路與鄰近各類無線電臺站間的無源干擾防護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明:
[0011]圖1為本實用新型檔距為I倍波長時輸電線路上的電流分布；
[0012]圖2為本實用新型檔距為2倍波長時輸電線路上的電流分布；
[0013]圖3為本實用新型檔距為3倍波長時輸電線路上的電流分布。
[0014]圖4為本實用新型2個檔距構(gòu)成3個波長時輸電線路上的電流分布；
[0015]圖5為本實用新型2個檔距構(gòu)成4個波長時輸電線路上的電流分布；
[0016]圖6為本實用新型2個檔距構(gòu)成5個波長時輸電線路上的電流分布。
[0017]圖7為本實用新型3個檔距構(gòu)成4個波長時輸電線路上的電流分布；
[0018]圖8為本實用新型3個檔距構(gòu)成5個波長時輸電線路上的電流分布；
[0019]圖9為本實用新型3個檔距構(gòu)成6個波長時輸電線路上的電流分布。
[0020]圖10為本實用新型可調(diào)電阻式解環(huán)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖11為本實用新型可調(diào)電阻式解環(huán)器安裝示意圖。
[0022]圖12為本實用新型輸電鐵塔簡化圖，其中:Lt表示輸電鐵塔頂部的邊長，Lb是輸電鐵塔塔基的邊長，2rt輸電鐵塔的簡化“等效半徑”。
[0023]圖13為本實用新型雙地線的簡化過程示意圖。
[0024]圖14為本實用新型無源干擾數(shù)值求解模型示意圖。
[0025]圖15為本實用新型3根鋼柱體成列組陣且加載地線測向?qū)嶒灢贾檬疽鈭D。
[0026]圖16為本實用新型3個垂直導(dǎo)體成列組陣且加載地線時側(cè)向示向度示意圖。
[0027]圖17為本實用新型地線感應(yīng)電流分布示意圖。
【具體實施方式】
[0028]中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，輸電鐵塔I通過可調(diào)電阻式解環(huán)器2與地線GND連接。所述可調(diào)電阻式解環(huán)器2包括磁筒2.1，所述磁筒2.1上設(shè)有電阻絲線圈2.2，所述磁筒2.1兩端設(shè)有接線柱2.3，電阻絲線圈2.2上設(shè)有滑片2.4。所述磁筒2.1 一端接線柱與安裝在輸電鐵塔I的支架3連接、另一端接線柱通過懸垂線夾4與地線GND連接。
[0029]中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制方法，包括以下步驟:輸電鐵塔I與地線GND相連，即形成環(huán)路，計算環(huán)路二次輻射極大值頻率，比較鄰近中波臺站的工作頻率及環(huán)路的二次輻射極大值頻率，采取解環(huán)的方法，即在輸電鐵塔I和地線GND之間安裝可調(diào)電阻式解環(huán)器2，抑制環(huán)路對鄰近各類無線電臺站的無源干擾。
[0030]中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制方法，包括以下步驟:
[0031]步驟一:計算地線GND及相鄰兩基輸電鐵塔和大地鏡像所形成環(huán)路的長度，求解各環(huán)路的N倍波長、二次輻射極大值頻率，N取正整數(shù)；
[0032]步驟二:比較鄰近中波臺站的工作頻率及各環(huán)路的二次輻射極大值頻率，如果兩者相等，則可預(yù)測該環(huán)路產(chǎn)生強(qiáng)烈的二次輻射；
[0033]步驟三:通過在輸電鐵塔I和地線GND之間安裝可調(diào)電阻式解環(huán)器2，將該環(huán)路的某一基輸電鐵塔與地線絕緣隔離，即該鐵塔的相鄰兩檔合并成為一個檔距，簡稱:兩個檔距環(huán)路，計算所述兩個檔距環(huán)路的N倍波長二次輻射極大值頻率；
[0034]步驟四:當(dāng)所述兩個檔距環(huán)路的二次輻射極大值頻率與中波臺站的工作頻率不相等時，則可確認(rèn)步驟三采取的解環(huán)方法有效，即實際工程中在兩個檔距的輸電鐵塔與地線之間安裝可調(diào)電阻式解環(huán)器2，當(dāng)兩個檔距環(huán)路的二次輻射極大值頻率與中波臺站的工作頻率相等時，則兩個檔距環(huán)路產(chǎn)生強(qiáng)烈的二次輻射，需增加新的一基與地線絕緣的輸電鐵塔1，形成三個檔距環(huán)路。
[0035]步驟五:重復(fù)上述步驟，直到N個檔距環(huán)路的二次輻射極大值頻率與中波臺站的工作頻率不相等為止。
[0036]所述步驟一中根據(jù)環(huán)形天線理論，計算環(huán)路的N倍波長二次輻射極大值頻率。±60kHz做為環(huán)路二次輻射極大值頻率帶寬。
[0037]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但該實施例不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
[0038]根據(jù)天線理論可知，當(dāng)頻率為中波頻段0.3~3MHz時，電磁波波長范圍為100(Tl00m，而特高壓鐵塔高度一般為4(Tl20m，因此，特高壓輸電鐵塔可視為垂直于地面的天線。當(dāng)鐵塔與地線相連時，兩基輸電鐵塔和相連地線，以及它們的大地鏡像組成閉合環(huán)路。該閉合環(huán)路可視為環(huán)形天線。當(dāng)閉合環(huán)路的邊長為臺站工作頻率波長的整數(shù)倍:N倍時，類似于環(huán)形天線，整個閉合環(huán)路的二次輻射達(dá)到極大值，并且會在環(huán)路中出現(xiàn)大幅值的感應(yīng)電流，該電流沿地線呈駐波分布。駐波電流產(chǎn)生的二次輻射電磁波與原入射電磁波疊加，改變了原入射電磁波的幅值和相位，從而對鄰近各類無線電臺站造成強(qiáng)烈的干擾。
[0039]根據(jù)環(huán)路產(chǎn)生二次輻射極大值時地線駐波電流的分布特點(diǎn)，基于將某些鐵塔和地線絕緣隔離的思想，通過在輸電鐵塔I和地線GND之間安裝可調(diào)電阻式解環(huán)器2，提出從宏觀上破壞閉合環(huán)路的方法，避免特高壓輸電線路對鄰近各類無線電臺站的無源干擾。
[0040]1、環(huán)路二次輻射極大值頻率:`[0041]單個檔距環(huán)路的邊長為臺站工作頻率波長的整數(shù)倍:N倍時，整個環(huán)路的二次輻射達(dá)到極大值。單個檔距環(huán)路的二次輻射極大值頻率計算公式如下:
[0042]
Jr^ = Ne / ?(I)
[0043]式中，L為地線及兩端鐵塔和大地鏡像構(gòu)成環(huán)路的周長Z= 2(4+?+?，hl、h2分別為相鄰2基鐵塔的高度m ;11為兩基輸電鐵塔間的檔距m。c為真空中光速；N為正整數(shù)，N= 1,2, 3，…。單個檔距環(huán)路的駐波電流分布如圖f圖3所示。
[0044]若在該環(huán)路的某一基鐵塔與地線之間安裝可調(diào)電阻式解環(huán)器2，使該基鐵塔與絕緣隔離，即該鐵塔的相鄰，兩檔合并成為一個檔距，簡稱:兩個檔距環(huán)路，兩個檔距環(huán)路的
周長為
【權(quán)利要求】
1.中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，其特征在于，輸電鐵塔(I)通過可調(diào)電阻式解環(huán)器(2)與地線(GND)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，其特征在于，可調(diào)電阻式解環(huán)器(2)包括磁筒(2.1)，所述磁筒(2.1)上設(shè)有電阻絲線圈(2.2)，所述磁筒(2.1)兩端設(shè)有接線柱(2.3)，電阻絲線圈(2.2)上設(shè)有滑片(2.4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述中波頻段特高壓輸電線路環(huán)路二次輻射的抑制裝置，其特征在于，所述磁筒(2.1) 一端接線柱與安裝在輸電鐵塔(I)的支架(3)連接、另一端接線柱通過懸垂線夾(4)與地線(GND)連接。
【文檔編號】H04B15/00GK203618002SQ201320855811
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】唐波 申請人:三峽大學(xué)