特高压交流线路与短波无线电测向台间防护距离确定方法技术

本发明专利技术涉及一种特高压交流线路与短波无线电测向台间防护距离确定方法，所采用的方法是：依据１０００ｋＶ交流特高压铁塔实际谐振点与短波无线电测向机最低工作频率的关系，其中交流特高压铁塔作为垂直接地导体，高度作为四分之一波长的谐振点落在短波无线电测向机最低工作频率以外，计算所得确定保护间距。本发明专利技术通过模拟试验证明了本发明专利技术具有较高计算精度，可应用于今后高压输电线路与相邻无线电台站间的电磁防护设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高压输变电工程电磁兼容领域，具体地讲是一种1000kV。
技术介绍
随着我国电力建设的加快，电网结构越来越呈现分布密集、杆塔和线路大型化等特点，而且建设以特高压电网为核心的坚强电网已成为国家电力建设的战略目标，与此同时各行业也更加频繁的利用无线电进行通信、导航、定位等业务，这些无线电台站对周边的干扰源和金属障碍物都有严格的限制，如何保证高压输电线路与沿线邻近的无线电台站间的电磁兼容是迫切需要解决的问题。 高压架空输电线路对短波无线电测向台可能形成的干扰分有源干扰和无源干扰。有源干扰是由在导线和大地间形成的干扰电磁场产生的，主要来自导线的电晕放电；无源干扰是指高压架空导线和铁塔受无线电信号的电磁场激励产生伴生电流，并向空间辐射，此二次辐射将改变原无线电信号的幅值和相位。 目前对于有源干扰已有成熟的计算模型，但对无源干扰的研究工作还很有限，现行的国家标准GB13614-92《短波无线电测向台(站)电磁环境要求》有关规定垂直接地导体(铁塔)离短波无线电测向天线的距离必须大于60倍垂直接地导体(铁塔)的高度，通常具有较大的安全裕度，缺乏根据实际线路条件下进行较精确防护计算的模型。
技术实现思路
本专利技术的目的是从分析无源干扰产生的机理出发，提出了根据垂直接地导体(铁塔)的谐振频率的1000kV。 为了实现上述目的，本专利技术所采用的方法是依据1000kV交流特高压铁塔实际谐振点与短波无线电测向机最低工作频率的关系，由此计算所得的保护间距。 上述交流特高压铁塔作为垂直接地导体，高度(或可选择)作为四分之一波长的谐振点落在短波无线电测向机最低工作频率以外(下)，由此计算保护间距。 本专利技术通过模拟试验证明了本专利技术具有较高计算精度，可应用于今后高压输电线路与相邻无线电台站间的电磁防护设计。 附图说明 图1为本专利技术再次辐射电磁场对小基础(窄孔径)无线电测向机影响机理图。 图中 C-无线电测向机的天线中心点，也是本图坐标的原点； R-再次辐射体(金属导体障碍物)； d-再次辐射体离测向机的距离； 00′-方位角(示向度)读数的起始线； P-来波的方位角； E-电场强度(正常极化)； Ψ-再次辐射体的方位角； θ-测向天线面法线的方向。 具体实施例方式 下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明，但该实施例不应理解为对本专利技术的限制。 现行的国家标准GB13614-92《短波无线电测向台(站)电磁环境要求)》有关规定垂直接地导体(铁塔)离短波无线电测向天线的距离必须大于60倍垂直接地导体(铁塔)的高度，通常具有较大的安全裕度，缺乏根据实际线路条件下进行较精确防护计算的模型。 本专利技术根据1000kV交流特高压铁塔作为垂直接地导体，高度(或可选择)作为四分之一波长的谐振点落在短波无线电测向机最低工作频率以外(下)，由此计算所得的保护间距大大降低。 由于垂直接地导体或铁塔的高度作为四分之一波长的谐振频率点如落在短波无线电测向工作频段以外(下)，所以作为再次辐射体再次辐射最强的频率并不在短波无线电测向工作频段内，而处在工作频段内的四分之三，四分之五......波长的频率点的再次辐射场强要比四分之一波长的频率点的再次辐射场强弱得多，因此它们对短波无线电测向的影响也要小得多。 如垂直接地导体或铁塔的高度为60m，作为四分之一波长的谐振频率点为1.25MHz(λ＝4×60＝240m)，考虑电波在金属导体中传播的缩短系数(0.7～0.8)，以及送电线本身的影响，实际谐振频率大致在0.875～1MHz左右，因此它们处在短波无线电测向工作频段以外，可以不考虑，要考虑的是作为四分之三、四分之五......时谐振频率点上，再次辐射体对短波无线电测向的影响。计算所得保护间距d为垂直接地导体或铁塔高度的20倍。如la＝60m，则d＝20×60＝1200m，如系铁塔列，如塔距不小于塔高的10倍，则保护间距不会大于2000m。 所谓高压交流架空送电线的无源干扰，就是指位于短波无线电测向台(站)天线阵列附近的高压交流架空送电线和铁塔作为金属再次辐射体，对无线电来波产生再次辐射电磁场，它与无线电来波的主电磁场一起作用到短波无线电测向台(站)的天线阵列后会对测向精度产生影响。短波无线电收信台(站)不需要考虑无源无线电干扰的影响。 在短波无线电测向台(站)天线阵列的附近，如存在金属再次辐射体，无线电来波就会在此金属再次辐射体中感应电动势εref，此电动势又会在此金属导体中产生感应电流Iref，感应电流同样也会在它周围产生再次辐射电磁场(其电场用Eref表示)，它与来波的主电磁场(其电场用E表示)一起作用到无线电测向台(站)的测向天线阵列上。再次辐射电磁场可以分成两个分量，其中一个分量在测向天线阵列中感应的电动势与主电磁场感应的电动势相位相一致，作为同相分量，同相分量将直接引起测向误差；再次辐射电磁场的另一个分量在测向天线中感应的电动势则与主电磁场感应的电动势相位上相差90°，称为异相分量。异相分量将使无线电测向在取向(获取来波来向的示向度)时产生钝化(模糊)的影响，如在听觉取向时，则小音点区域变宽，在视觉取向时使原为呈直线的示向度线变成椭圆形，这些都对来波的取向造成困难，间接也产生测向误差，但在一般情况下，后者的影响较前者要小一点，所以在后面的分析中，本专利技术将着重分析再次辐射电磁场中同相分量部分直接产生误差的影响。 下面分析再次辐射电磁场对目前我国广泛应用着的小基础(窄孔径)无线电测向机(其天线阵列的方向图为阿拉伯数字8的图形)，作为天线系统，为简单方便起见，以框式天线或两根直立天线构成的间隔天线为例。其实对它的分析，可以很简单地直接推广到4根，8根……等小基础(窄孔径)的天线系统，因为它们最终都是形成一个可以旋转的“8”字形方向图，当旋转天线(即方向图)，小音点的指向即为来波的方向(示向度)，见图1。 再次辐射体的有效高度为href，阻抗为Zref·ejφ1，方向特性为F(θ0，Ψ0)；θ0为再次辐射体方向特性最大点的方位角；Ψ0为从测向机看，电波来向同再次辐射体之间的夹角Ψ0＝P-Ψ，并令仰角为0，于是在再次辐射体中感应的电动势 2与再次辐射体本身的特性，相对测向天线的位置，以及来波的方向有关。当来波方向P为Ψ+π/2，则2＝20，即它只与再次辐射体本身的特性有关。当P≠Ψ+π/2，则 2＝(2π/λ)d cosΨ0+20(2) 再次辐射体中的电流(当电流沿再次辐射体非均匀分布时，href、Zref、εref和Iref均为对再次辐射体的最大电流点而言)。 再次辐射体在测向天线所处位置上所产生的再次辐射电磁场(正常极化) 3与再次辐射体、测向天线的相对位置以及再次辐射体本身的特性有关，如果d＜＜λ，则仅与再次辐射体本身特性有关，即3＝30，但当d较大，并方向为任意时，则 3＝±(2π/λ)d+30 (5) 再次辐射体产生的电磁场的电场分量可以写为 令Erefm＝kE k＝〔a href·F(θ0，Ψ0)·F(θ0，Ψ)〕/Zref(7) ＝1+2+3(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特高压交流线路与短波无线电测向台间防护距离确定方法，所采用的方法是：依据１０００ｋＶ交流特高压铁塔实际谐振点与短波无线电测向机最低工作频率的关系，计算所得确定保护间距。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张小武，邬雄，张建功，李妮，
申请(专利权)人：国网武汉高压研究院，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]