一種減小高壓輸電線路在低頻段無源干擾的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)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。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，減小高壓架空輸電線路在無線臺站工作頻段的感應(yīng)電流，從源頭上減小輸電線路產(chǎn)生的無源干擾，該方法包括下述步驟：（1）確定輸電線路桿塔與架空地線構(gòu)成的環(huán)形天線的諧振頻率；（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；（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。通過試驗(yàn)所獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比證明，本發(fā)明專利技術(shù)具有較高準(zhǔn)確性，可應(yīng)用于減小今后高壓輸電線路對鄰近中短波無線電臺站的無源干擾。

Method for reducing passive interference of high-voltage transmission line in low frequency band

The invention relates to the electromagnetic compatibility field of a high-voltage power transmission and transformation project, in particular to a method for reducing the passive interference of a high-voltage transmission line in the low frequency section. From the analysis of HV overhead transmission lines by changing the resonant frequency of transmission line grounding mode, reduce the overhead transmission line in the induction current wireless station working frequency band, passive interference from the source to reduce the transmission line, the method comprises the following steps: (1) to determine the resonant frequency of circular antenna transmission tower and overhead ground wire a; (2) according to the actual transmission line layout to determine the resonant frequency of different spans; (3) according to the radio frequency interference to avoid, by changing the grounding mode for high voltage transmission line detuning. Compared with the test data obtained by the test, the invention has higher accuracy and can be applied to reduce the passive interference of the high-voltage transmission line to the near middle and short wave radio station in the future.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種減小高壓輸電線路在低頻段無源干擾的方法
本專利技術(shù)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。
技術(shù)介紹
高壓架空輸電線路對無線電臺站形成的無源干擾，主要來自高壓架空導(dǎo)線和鐵塔受無線電信號的電磁場激勵產(chǎn)生的感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流通過金屬構(gòu)架向空間輻射電磁波，輻射電磁波與源信號產(chǎn)生同頻干擾，將會改變原無線電信號的幅值和相位。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無線臺站的影響。這種防護(hù)間距具有較大的安全裕度，在土地資源稀缺的地區(qū)通常很難滿足防護(hù)間距的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)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。本專利技術(shù)的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本專利技術(shù)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：（1）確定輸電線路桿塔與架空地線構(gòu)成的環(huán)形天線的諧振頻率；（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；（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。進(jìn)一步地，所述步驟（1）中，由兩個桿塔、架空線以及大地構(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站工作頻率波長的整數(shù)倍N時，整個環(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：其中：h1、h2分別是構(gòu)成環(huán)形天線兩個垂直桿塔的高度，單位為m；s1為兩個垂直桿塔接地體的地面投影距離，單位為m；c為真空中光速；N為正整數(shù)，N＝1，2，3，…；分母中的2倍的關(guān)系是考慮導(dǎo)體對地的鏡像。進(jìn)一步地，當(dāng)單個檔距為1λ、2λ、3λ時，環(huán)形天線由架空線構(gòu)成的諧振邊上電流分布，激勵源為水平極化方式，打開閉環(huán)的一個桿塔，即把該桿塔的架空地線與桿塔絕緣，使得兩個檔距構(gòu)成一個環(huán)形天線時，環(huán)形天線的諧振頻率計(jì)算表達(dá)式如下：其中：λ表示中波發(fā)射臺的波長；s2為第二個相鄰桿塔的檔距，單位為m。進(jìn)一步地，兩個檔距為3λ、4λ、5λ時架空線上諧振電流，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)在兩個檔距中央時，由于環(huán)形天線中央的絕緣桿塔底部電位為零，電位差將在絕緣桿塔本身產(chǎn)生大的感應(yīng)電流，使得該絕緣桿塔成為一個發(fā)射源；打開閉環(huán)的兩個桿塔，即把鄰近兩個桿塔的架空地線與桿塔絕緣，使得三個檔距構(gòu)成一個環(huán)形天線時，環(huán)形天線的諧振頻率計(jì)算表達(dá)式如下：其中：s3表示第三個相鄰桿塔的檔距，單位為m。進(jìn)一步地，所述步驟（2）中，根據(jù)輸電線路桿塔號、桿塔相對于無線臺站中中波發(fā)射臺的坐標(biāo)和桿塔高度，確定任意兩個桿塔之間的檔距及每兩個桿塔構(gòu)成的閉合環(huán)形天線的諧振頻率及斷開點(diǎn)位置，并以列表方式顯示出來；采用±60kHz作為諧振帶寬。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。與現(xiàn)有技術(shù)比，本專利技術(shù)達(dá)到的有益效果是：本專利技術(shù)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)出輸電線路桿塔與架空地線構(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)對比證明，具有較高準(zhǔn)確性，本專利技術(shù)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。附圖說明圖1是本專利技術(shù)提供的“環(huán)形天線”結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)提供的單個檔距為1λ時架空線上諧振電流示意圖；圖3是本專利技術(shù)提供的單個檔距為2λ時架空線上諧振電流示意圖；圖4是本專利技術(shù)提供的單個檔距為3λ時架空線上諧振電流示意圖；圖5是本專利技術(shù)提供的兩個檔距為3λ時架空線上諧振電流示意圖；圖6是本專利技術(shù)提供的兩個檔距為4λ時架空線上諧振電流示意圖；圖7是本專利技術(shù)提供的兩個檔距為5λ時架空線上諧振電流示意圖；圖8是本專利技術(shù)提供的三個檔距為4λ時架空線上諧振電流示意圖；圖9是本專利技術(shù)提供的三個檔距為5λ時架空線上諧振電流示意圖；圖10是本專利技術(shù)提供的三個檔距為6λ時架空線上諧振電流示意圖；圖11是本專利技術(shù)提供的中波發(fā)射臺與鄰近兩條線路的布局示意圖；圖12是本專利技術(shù)提供的不同檔距諧振表示意圖；圖13是本專利技術(shù)提供的沒有分段絕緣時高壓線路感應(yīng)電流分布示意圖；圖14是本專利技術(shù)提供的“解諧”后高壓線路感應(yīng)電流分布示意圖；圖15是本專利技術(shù)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)施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本專利技術(shù)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：第一步驟：推導(dǎo)出輸電線路桿塔與架空地線構(gòu)成的“大環(huán)天線”的諧振頻率簡化公式；對于如圖1所示的由兩個桿塔和架空線以及大地構(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站工作頻率波長的整數(shù)倍（N）時，此時整個“環(huán)形天線”會發(fā)生諧振，并且會在這條邊上出現(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：其中：h1、h2分別是構(gòu)成環(huán)形天線兩個垂直桿塔的高度，單位為m；s1為兩個垂直桿塔接地體的地面投影距離，如圖2所示，單位為m；c為真空中光速；N為正整數(shù)，N＝1，2，3，…；分母中的2倍的關(guān)系是考慮導(dǎo)體對地的鏡像。具體到針對輸電線路構(gòu)成的“環(huán)形天線”的應(yīng)用中，h1、h2就是構(gòu)成環(huán)形天線兩個垂直桿塔的高度，在中波段由于桿塔上的過孔等尺寸遠(yuǎn)小于波長，做這種近似是工程上允許的；“環(huán)形天線”的諧振頻率由桿塔高度、桿塔間距決定。圖2給-圖4分別給出了單個檔距為1λ、2λ、3時“環(huán)形天線”由架空線構(gòu)成的諧振邊上電流分布（激勵源為水平極化方式），如圖2-4所示。打開閉環(huán)的一個桿塔，即把該桿塔的架空地線與桿塔絕緣，使得兩個檔距構(gòu)成一個“環(huán)形天線”時，“環(huán)形天線”的諧振頻率計(jì)算公式如下：其中：λ表示中波發(fā)射臺的波長；s2為第二個相鄰桿塔的檔距，如圖5所示，單位為m。圖5-圖7分別給出了兩個檔距為3λ、4λ、5λ時架空線上諧振電流，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)在兩個檔距中央時，由于“環(huán)形天線”中央的絕緣桿塔底部電位為零，因此這一電位差將在絕緣桿塔本身產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流，從而使得該絕緣桿塔成為一個發(fā)射源。如圖5和圖7中兩個檔距為3λ和5λ時，絕緣桿塔上的感應(yīng)電流很大，必須采取措施予以抑制。兩個檔距為4λ時在中央絕緣桿塔點(diǎn)有電壓最小值，絕緣桿塔上感本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種減小高壓輸電線路在低頻段無源干擾的方法，其特征在于，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：（1）確定輸電線路桿塔與架空地線構(gòu)成的環(huán)形天線的諧振頻率；（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；（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。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種減小高壓輸電線路在低頻段無源干擾的方法，其特征在于，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：（1）確定輸電線路桿塔與架空地線構(gòu)成的環(huán)形天線的諧振頻率；（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；（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。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1）中，由兩個桿塔、架空線以及大地構(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站工作頻率波長的整數(shù)倍N時，整個環(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：;]]>其中：h1、h2分別是構(gòu)成環(huán)形天線兩個垂直桿塔的高度，單位為m；s1為兩個垂直桿塔接地體的地面投影距離，單位為m；c為真空中光速；N為正整數(shù)，N＝1，2，3，…；分母中的2倍的關(guān)系是考慮導(dǎo)體對地的鏡像。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)單個檔距為1λ、2λ、3λ時，環(huán)形天線由架空線構(gòu)成的諧振邊上電流分布，激勵源為水平極化方式，打開閉環(huán)的一個桿塔，即把該桿塔的架空地線與桿塔絕...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：干喆淵，鄔雄，張建功，李妮，倪園，周兵，陳豫朝，張斌，
申請(專利權(quán))人：國家電網(wǎng)公司，中國電力科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11