CN103532072A - 一种应用磁环抑制输电线路无线电干扰的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电子技术领域的一种应用磁环抑制输电线路无线电干扰的方法。其技术方案是：对所要设计高压输电线路或在运行输电线路，根据无线电干扰严重线路的运行电压、线路载流、导线参数、分布参数等线路参数和要抑制的无线电干扰频段，选择磁环的材质、尺寸规格、磁环个数，也可将不同材质和尺寸的磁环组成磁环组，将磁环或磁环组卡扣或嵌套固定在架空导线上，利用磁环在高频所表现出的阻抗吸收线路电晕放电所产生的电晕电流，从而降低无线电干扰。本发明成本低廉，对于无线电干扰有着良好的抑制作用；同时线路加装磁环对于居民正常生活的影响微小，具有领先的技术创新性和巨大的经济效益。

Description

一种应用磁环抑制输电线路无线电干扰的方法
技术领域
本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种应用磁环抑制输电线路无线电干扰的方法。
背景技术
随着输电线路电压等级的提高，线路的电晕效应和无线电干扰会明显增强。输电线路无线电干扰已成为系统设计和运行的主要制约因素。我国在建或规划的多条特高压线路将经过高海拔地区，而在高海拔地区电晕放电现象更为严重。
目前，通过使用优化导线选型的方法可一定程度上减小直流线路电晕效应对地面无线电环境的影响，但是这往往会导致工程投资大幅增加，而线路无线电干扰强度改善并不明显。为了抑制部分地区的无线电干扰限值，有时会在居民区附近或者必要地方加装屏蔽网，加装屏蔽网不仅一定程度上提高了线路建设成本，同时也影响了居民的正常生活，更会引起居民对于加装屏蔽网的恐慌心理，增加了施工和运行难度。
发明内容
针对背景技术中提到的目前因高压输电线路电晕放电引起的无线电干扰所带来的输电线路设计和运行经济成本增加，以及对居民正常生活的负面影响的问题，本发明提出了一种应用磁环抑制输电线路无线电干扰的方法。
一种应用磁环抑制输电线路无线电干扰的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
步骤1：计算或测量高压输电线路的无线电干扰特性；从而根据无线电干扰特性确定要进行无线电干扰抑制区域和所要抑制无线电干扰的频段；
步骤2：选择或设计加工磁环的材质、尺寸规格、加装个数以及磁环的安装位置；
步骤3：确定磁环的加装方式：当高压输电线路无法加装完整磁环时，采取选用卡扣式磁环或将完整磁环切割加工为两个半圆磁环，卡扣在线路后固定安装；当高压输电线路加装完整磁环时，直径将导线穿过磁环；
步骤4：因选用卡扣磁环或两个半圆磁环之间的缝隙对对磁环性能的影响，计算增加的磁环数量；
步骤5：计算和测试线路没有安装磁环和安装磁环后的无线电干扰，当线路安装磁环前的无线电干扰值与线路安装磁环后的无线电干扰值的差值大于或等于6分贝微伏/米，即说明磁环的安装抑制了无线电干扰。
步骤1中，计算或测量高压输电线路的无线电干扰特性；从而根据无线电干扰特性确定要进行无线电干扰抑制区域的过程为：
步骤101：计算或测量高压输电线路的无线电干扰特性；
1）对于要进行设计的高压输电线路：
根据导线结构、导线间距，对地高度，采用国际无线电干扰特别委员会CISPR给出的经验公式、美国EPRI给出的经验公式、逐步镜像法、矩量法和模拟电荷法计算或预测无线电干扰特性；其中，导线结构包括导线分裂数、子导线直径和分裂间距；
2）对在运行的高压输电线路：
依据GB/T7349-2002《高压架空输电线、变电站无线电干扰测量方法》等相关国家标准和行业标准，运用环天线和测量接收机测量交流线路和直流线路在0.15MHz～30MHz的无线电干扰；
步骤102：依据国家标准所规定的各类无线电干扰限值，将超出国家标准限值的线路区域确定为要进行无线电干扰抑制区域和所要抑制无线电干扰的频段。
步骤2中，选择或设计加工磁环的材质、尺寸规格、加装个数以及磁环的安装位置的过程为：
步骤201：根据磁环的复合磁导率，饱和磁感应强度和损耗参数在不同频段磁环表现出的阻抗特性确定磁环的材质：
1）对于抑制0.15～1MHz低频段的干扰，采用锰锌铁氧体磁环；
2）对于抑制1MHz～30MHz高频段的干扰，用镍锌铁氧体磁环；
步骤202：确定磁环的加装个数和安装位置；
磁环的材质决定了磁环的阻抗特性趋势，而尺寸规格，加装个数决定了磁环的阻抗的大小，加装磁环后，相当于在加装处串入一个电阻和电感，因此，磁环的安装位置会影响电晕电流的传播，进而影响抑制效果。根据所购买的磁环的尺寸规格，选择加装个数以及磁环的安装位置：
磁环加装个数是每根导线5～10个磁环；磁环具体加装位置为所要抑制区域的两端。
步骤4中，计算因选用卡扣磁环或两个半圆磁环之间的缝隙对对磁环性能的影响确定增加的磁环数量的过程：
对于已经架设好的线路，无法用完整的磁环加装，因此需要将磁环从中心切为两半后，再卡套在导线上；将磁环在导线上安装固定；计算有气隙情况下磁环的磁导率：
Figure BDA0000382820610000041
其中，μi为磁环的初始磁导率，g为气隙长度，Ml为磁路长度，μe为磁导率；可以看到加装磁环后，磁环的磁导率下降了，因此，需要增加磁环的数量：计算磁环增加的数量的公式为：
N=1+μi(g+Ml)。
本发明的有益效果是，提出了利用磁环抑制输电线路无线电干扰的主动抑制措施。磁环广泛应用电磁兼容领域，成本低廉，对于瞬态电磁干扰有着良好的抑制作用；同时线路加装磁环对于居民正常生活的影响微小。因此本发明具有领先的技术创新性和巨大的经济效益。
附图说明
图1为本发明提供的应用磁环抑制输电线路无线电干扰的方法的装置示意图；
图2为本发明提供的磁环安装示意图；
图3为本发明提供的磁环结构示意图；
其中，1-磁环；2-杆塔。
具体实施方式
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
一种应用磁环抑制输电线路无线电干扰的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
步骤1：确定需要抑制无线电干扰的线路区段：
依照相关标准，计算要进行设计的输电线路的电磁环境指标，分析超过标准限值的线路区段，测试运行线路中无线电干扰超标区域，分析该区域的无线电干扰特性。图1为磁环抑制无线电干扰装置示意图，两个杆塔2之间的线路表示的是所要抑制的线路区段，需要说明的是图1是以高压直流线路双极运行方式下，六分裂线路为例来进行表示，且所要抑制线路的区域并不一定只有一档，为了表述简明，图1只用两个杆塔2，即一档来表示所要抑制的线路区段。
步骤2：确定所要抑制的无线电干扰频段：
通过计算或测量输电线路的线路参数和运行工况，分析无线电干扰的频谱特性，确定所要抑制的无线电干扰频段，对于超标严重的频段干扰，加大抑制力度。
步骤3：确定磁环加装措施：
根据之前所进行的分析和所要抑制的无线电干扰频段，选择或设计加工磁环1的材质、尺寸规格、加装个数以及磁环1的安装位置。当线路不适合加装完整磁环时，采取选用卡扣式磁环或将完整磁环切割加工为两个半圆磁环，卡扣在线路后固定安装。图2为磁环的安装示意图，图1和图2展示了磁环的加装位置和加装方式，为了尽可能减小磁环1自身重量对于线路的影响，将磁环1安装在所需要抑制区域的两端的杆塔附近，导线从磁环孔中穿过。由图2所示，每根分裂子导线都应加装磁环1，且每根分裂子导线的加装情况相同。图3为磁环结构示意图，磁环1为圆环形结构，A为磁环1的外直径，B为磁环1的内直径，C为磁环1长度。
步骤4：分析效果，进行调试：
计算因选用卡扣磁环或两个半圆磁环之间的缝隙对对磁环性能的影响，重新选择或设计磁环1后加装。加装磁环1完毕后进行计算和测试，当没能达到所理想的抑制效果时，对加装措施进行修改和调试。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种应用磁环抑制输电线路无线电干扰的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
步骤1：计算或测量高压输电线路的无线电干扰特性；从而根据无线电干扰特性确定要进行无线电干扰抑制区域和所要抑制无线电干扰的频段；
步骤2：选择或设计加工磁环的材质、尺寸规格、加装个数以及磁环的安装位置；
步骤3：确定磁环的加装方式：当高压输电线路无法加装完整磁环时，采取选用卡扣式磁环或将完整磁环切割加工为两个半圆磁环，卡扣在线路后固定安装；当高压输电线路加装完整磁环时，直径将导线穿过磁环；
步骤4：因选用卡扣磁环或两个半圆磁环之间的缝隙对对磁环性能的影响，计算增加的磁环数量；
步骤5：计算和测试线路没有安装磁环和安装磁环后的无线电干扰，当线路安装磁环前的无线电干扰值与线路安装磁环后的无线电干扰值的差值大于或等于6分贝微伏/米，即说明磁环的安装抑制了无线电干扰。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，计算或测量高压输电线路的无线电干扰特性；从而根据无线电干扰特性确定要进行无线电干扰抑制区域的过程为：
步骤101：计算或测量高压输电线路的无线电干扰特性；
1）对于要进行设计的高压输电线路：
根据导线结构、导线间距，对地高度，采用国际无线电干扰特别委员会CISPR给出的经验公式、美国EPRI给出的经验公式、逐步镜像法、矩量法和模拟电荷法计算或预测无线电干扰特性；其中，导线结构包括导线分裂数、子导线直径和分裂间距；
2）对在运行的高压输电线路：
依据GB/T7349-2002《高压架空输电线、变电站无线电干扰测量方法》相关国家标准和行业标准，运用环天线和测量接收机测量交流线路和直流线路在0.15MHz～30MHz的无线电干扰；
步骤102：依据国家标准所规定的各类无线电干扰限值，将超出国家标准限值的线路区域确定为要进行无线电干扰抑制区域和所要抑制无线电干扰的频段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，选择或设计加工磁环的材质、尺寸规格、加装个数以及磁环的安装位置的过程为：
步骤201：根据磁环的复合磁导率，饱和磁感应强度和损耗参数在不同频段磁环表现出的阻抗特性确定磁环的材质：
1）对于抑制0.15～1MHz低频段的干扰，采用锰锌铁氧体磁环；
2）对于抑制1MHz～30MHz高频段的干扰，用镍锌铁氧体磁环；
步骤202：确定磁环的加装个数和安装位置；
所述磁环加装个数是每根导线5～10个磁环；所述磁环具体加装位置为所要抑制区域的两端。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，计算增加的磁环数量的公式为：
N=1+μi(g+Ml)
其中，μi为磁环的初始磁导率，g为气隙长度，Ml为磁路长度。
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