交流輸電綫路與電信綫路的電磁耦閤 9787512341340 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張文亮 著

圖書標籤:

• 交流輸電綫路
• 電信綫路
• 電磁耦閤
• 電力係統
• 通信工程
• 電磁兼容
• 乾擾
• 耦閤計算
• 防護
• 綫路設計

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512341340

商品編碼：29727827696

包裝：精裝

齣版時間：2013-06-01

圖書基本信息
圖書名稱	交流輸電綫路與電信綫路的電磁耦閤	作者	張文亮
定價	60.00元	齣版社	中國電力齣版社
ISBN	9787512341340	齣版日期	2013-06-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	精裝
開本	16開	商品重量	0.459Kg

內容簡介

本書依據科研成果、實踐經驗及外相關資料，從電磁場基本理論齣發，係統全麵地闡述瞭交流輸電綫路對電信綫路的電磁耦閤機理、數理模型和計算方法、電磁影響限值、保護措施、相關的測量技術等內容。共8章，包括交流輸電綫路時變電流産生的電磁場及感性、阻性、容性耦閤，導綫對地電壓和電流分布，金屬導體的低頻磁屏蔽作用等。

作者簡介

張文亮，原中國電力科學研究院院長，現為國傢電網公司總經理助理。於永清，原中國電力科學研究院院長，已退休。陸傢榆，中國電力科學研究院高壓所所長。

目錄

前言 1交流輸電綫路時變電流産生的電磁場 1.1電磁場的基本方程 1.2電磁場的波動方程 1.3Sommerfeld水平電偶闆子場 1.4Sommerfeld垂直電偶極子場 1.5無限長水平導綫電場強度的水平分量 1.6無限長水平導綫電場強度的垂直分量 1.7有限長水平導綫電場強度的水平分量 1.8有限長垂直導綫電場強度的垂直分量 1.9Pocklington-Hallen積分方程 1.10“單綫一大地”迴路申暫態電流産生的暫態電場強度 1.11兩條單導綫之間的互阻抗 2交流輸電綫路的感性耦閤 2.1“架空與架空”水平單導綫之間的互感係數 2.2“架空與架空”單導綫之間互感係數的近似計算 2.3架空單導綫與地中單導綫之間的互感係數 2.4地中絕緣單導綫與空氣中單導綫之間的互感係數 2.5地中兩條絕緣單導綫之間的互感係數 2.6有限長水平單導綫和水平單導綫的互感係數 2.7復數鏡像法求互感係數 2.8大地為多層水平構造無限長水平導綫電場強度的水平分量 2.9三相交流輸電綫路與電信綫路之間的互感係數 2.10交流輸電綫路對雙導綫迴路的磁影響 2.11交流輸電綫路對架空電纜綫路的磁影響算例 3交流輸電綫路入地電流的阻性耦閤 3.1點接地極周圍的電位 3.2半圓球形接地闆 3.3垂直管狀接地極 3.4麵形接地極 3.5圓環形接地極 3.6有限長水平綫形圓柱接地極 3.7綫接地極 3.8等電位接地網 3.9不等電位接地網 3.10點接地極與無限長地下電纜的阻？耦閤 3.11點接地極在多層水平結構大地錶麵引起的電位 3.12鋼軌的跨步電壓 4交流輸電綫路的容性耦閤 4.1無限長導綫上綫電荷産生的電場強度 4.2無限長導綫上綫電荷産生的電位 4.3單導綫之間的電耦閤係數 4.4三相交流輸電綫路與單導綫之間的電耦閤係數 4.5三相交流輸電綫路與雙導綫的電耦閤係數 4.6中性點直接接地交流輸電綫路對雙綫迴路的電影響 4.7中性點不接地交流輸電綫路對雙綫迴路的電影響 5在交流輸電綫路電磁影響下電信綫路導綫對地電壓和電流 5.1基本方程的建立和求解 5.2傳輸綫上的電壓和電流及榆入阻抗 5.3單導綫上電壓和電流分布的一般錶達式 5.4無延長段單導綫的電壓和電流 5.5兩端絕緣有延長段導綫上感應電壓和電流 5.6長距離交流榆電綫路在電信綫路上感應的對地電壓和電流 5.7矩量法計算垂直導綫上的電流 5.8電信綫路導綫兩端絕緣時的電壓及電流分布算例 6金屬導綫的低頻磁屏蔽作用 6.1屏蔽作用原理 6.2理想屏蔽係數 6.3實際屏蔽係數 6.4電信電纜金屬外護套的實際屏蔽係數 6.5有限差法求屏蔽綫中電流 6.6網絡圖論法求屏蔽綫中電流 6.7雙側消去法求架空地綫申電流 6.8用有限差分法計算架空地綫電流算例 7交流輸電綫路對電信綫路電磁影響的限值和保護措施 7.1電磁影響的限值 7.2國標和規程有關危險影響的限值 7.3國標和規程有關乾擾影響的限值 7.4電磁影響的保護措施 8電磁影響的測量技術 8.1交流輸電綫路對電信綫路電影響的測量 8.2交流輸電綫路對電信綫路磁影響的測量 8.3地電位測量 8.4屏蔽係數的測量 8.5大地電阻率的測量 參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

遠方的低語：穿越風雨的電磁交響 夜幕降臨，城市華燈初上，勾勒齣縱橫交錯的電網綫條。它們如同巨大的血管，將能量輸送到城市的每一個角落，支撐著現代文明的運轉。而在這些力量的脈絡旁，另一類沉默的絲綫——電信綫路，也在悄無聲息地傳遞著信息，連接著人心的距離。這兩者，在看似平行卻又緊密交織的世界裏，共同譜寫著一麯關於能量與信息流動的宏偉交響。然而，在這和諧的樂章之下，一場無形的較量卻在悄然上演，那是電磁能量在空氣中悄悄蔓延，在彼此的疆域裏激起陣陣漣漪。 想象一下，當一道閃電劃破天際，那瞬間爆發的強大能量，不僅能點亮夜空，也能在電力綫和通信綫上引發劇烈的電磁乾擾。又或者，當電力傳輸在高壓綫上奔騰，其強大的電流産生的電磁場，是否會悄悄地“竊聽”到電話綫裏的低語，或者侵蝕到數據傳輸的純淨？反之，通信設備發齣的高頻信號，又是否會像微小的刺客，在電力係統的穩定運行中埋下隱患？這些問題，並非危言聳聽，而是真實存在於我們賴以生存的電氣化和信息化社會中的技術挑戰。 本書，並非專注於探討這兩大係統各自獨立的設計原理，也非詳述某項具體的通信協議或是電力傳輸的等級標準。它所聚焦的，是它們之間那如影隨形、難以割捨的“電磁耦閤”——一種看不見摸不著的聯係，卻能深刻影響彼此性能的關鍵因素。我們將深入探究，在現實世界中，電力綫與電信綫路是如何在空間中並肩而行，或者相互靠近，以及這種物理上的鄰近關係，如何轉化為電磁層麵的相互影響。 第一章：無形之手——電磁耦閤的物理本質 電磁耦閤，這個聽起來略顯抽象的詞匯，其背後蘊含的是法拉第電磁感應定律和安培右手定則等基礎物理原理。在本章中，我們將以通俗易懂的語言，剝開這層神秘的麵紗。 電磁場的生成與傳播： 我們將從最基本的電荷運動和電流産生電磁場齣發，解釋不同頻率和幅度的電磁波是如何在空間中傳播的。這裏的重點將放在交流輸電綫路中流動的交變電流所産生的時變電磁場，以及電信綫路中承載的信號電流所産生的電磁場。 耦閤的根源： 耦閤並非憑空産生，它源於能量或信號在不同介質之間的傳遞。我們將詳細闡述，當兩條導體（如輸電綫和通信綫）足夠靠近時，一條導體産生的變化的電磁場，必然會在另一條導體中感應齣電動勢（voltage），進而引起電流。反之亦然。我們會區分感應耦閤（如電場耦閤和磁場耦閤）和傳導耦閤（通過共同接地迴路等）。 耦閤的類型與特徵： 耦閤並非單一模式，而是呈現齣多種形式。我們將分析電場耦閤（由導體之間的電位差引起）和磁場耦閤（由導體中的電流變化引起）的差異，以及它們在不同場景下的錶現。同時，還會探討互感、互容等關鍵參數，它們是量化耦閤程度的重要指標。 第二章：電力的呐喊——輸電綫路的電磁“噪音” 高壓輸電綫路，如同巨龍盤鏇於大地之上，承載著巨大的能量。然而，這種強大的能量傳輸過程，也伴隨著不可避免的電磁輻射。 交流輸電的電磁場特性： 分析單相、三相交流輸電綫路在穩態和瞬態（如雷擊、短路）下的電磁場分布。重點將放在工頻（50Hz或60Hz）電磁場，以及由於絕緣子閃絡、電暈放電等産生的諧波和瞬態電磁脈衝（EMP）。 輸電綫路産生的電磁乾擾（EMI）： 詳細研究輸電綫路産生的電磁場如何對附近的電信綫路造成乾擾。我們將深入分析電壓波動、電流突變、雷電感應、開關操作引起的瞬態過電壓等，如何通過電場耦閤和磁場耦閤的方式，在通信綫路上産生額外的噪聲電壓和電流。 不同類型輸電綫路的耦閤效應： 比較不同電壓等級（如高壓、中壓、低壓）和不同架設方式（如架空綫路、地下電纜）的輸電綫路，其電磁場特性和對電信綫路的耦閤影響差異。例如，架空高壓輸電綫路由於其架設高度和導體間距，對地麵及其附近的電信綫路的磁場耦閤效應尤為顯著。 第三章：信息的低語——電信綫路的電磁“侵襲” 電信綫路，承載著人類社會最寶貴的信息。然而，其自身的電磁特性，以及所處環境的電磁乾擾，同樣會對電力係統産生不容忽視的影響。 電信綫路的電磁特性： 探討不同類型的通信綫路，如雙絞綫（UTP/STP）、同軸電纜、光縴（雖然光縴不受電磁乾擾，但其附近的電纜可能受影響）等，在傳輸信號時産生的電磁場特徵。分析高頻信號在這些綫路中傳輸時，可能會産生的輻射。 電信綫路對電力係統的乾擾： 研究電信綫路的電磁輻射，特彆是當其與電力綫路過於靠近或存在不良接地時，可能對電力係統的正常運行造成的潛在影響。例如，高頻通信信號可能在電力綫路上感應齣微弱的噪聲，對高精度測量設備造成誤讀；不當的接地可能形成共模乾擾，影響電力電子設備的工作。 通信設備産生的電磁發射： 考慮通信基站、無綫接入設備等産生的電磁場，如果其部署位置不當，也可能對附近的電力設備産生乾擾，尤其是在電力係統中存在敏感電子元件時。 第四章：交織的迷宮——耦閤效應的實際影響 電磁耦閤並非僅僅是理論上的相互影響，它在實際應用中會帶來一係列可見或不可見的問題，影響著電力係統的可靠性、電信係統的通信質量，甚至威脅到人身安全。 對電力係統的影響： 保護與測量失真： 耦閤産生的噪聲電壓和電流可能誤導電力保護裝置的判斷，導緻誤跳閘或拒跳閘。同時，測量儀錶也可能因乾擾而産生讀數偏差，影響電網的精細化管理。 電力電子設備故障： 現代電力係統廣泛使用電力電子器件，這些器件對電磁乾擾尤為敏感。耦閤産生的噪聲可能導緻變流器、逆變器等設備工作異常，甚至損壞。 電網穩定性： 在極端情況下，嚴重的電磁耦閤可能加劇電網的不穩定性，影響電能的連續可靠供應。 對電信係統的影響： 通信質量下降： 輸電綫路産生的電磁乾擾會導緻電信信號的衰減、失真，齣現語音雜音、數據錯誤、通信中斷等現象。 網絡性能降低： 耦閤引起的噪聲會降低通信網絡的信噪比，導緻傳輸速率下降，延遲增加，影響用戶體驗。 設備損壞： 嚴重的電磁瞬變可能對通信設備造成永久性損壞，帶來巨大的經濟損失。 電磁兼容性（EMC）的挑戰： 探討電磁耦閤對電力係統和電信係統電磁兼容性的挑戰，即如何在各自的電磁環境中保持正常工作，同時不給其他設備或環境造成過多的電磁騷擾。 第五章：撥開迷霧——耦閤的診斷與評估 要解決問題，首先要準確地識彆和量化問題。本章將介紹如何診斷和評估輸電綫路與電信綫路之間的電磁耦閤。 現場勘測與數據采集： 詳細介紹在實際工程中，如何進行綫路的走嚮、距離、環境等信息的勘測。以及如何利用電磁場測量儀、頻譜分析儀等設備，采集綫路周圍的電磁場強度、噪聲電壓、電流等數據。 仿真建模與分析： 介紹如何利用專業的電磁場仿真軟件，建立電力綫與電信綫路的數學模型，模擬不同耦閤場景下的電磁場分布和乾擾效應。重點將介紹常用的仿真方法，如有限元法（FEM）、邊界元法（BEM）、矩量法（MOM）等。 耦閤參數的計算與分析： 闡述如何根據測量數據和仿真結果，計算和分析互感、互容等關鍵耦閤參數，從而量化耦閤的強度和影響範圍。 第六章：和諧共生——耦閤的抑製與防護 在深入理解電磁耦閤的本質和影響後，本章將重點探討如何有效地抑製和防護這種耦閤，實現電力與信息係統的和諧共生。 源頭控製： 優化綫路設計與布局： 探討如何通過閤理的綫路走嚮、架設高度、導體間距、屏蔽措施等，從源頭上減少電磁場的産生和傳播。例如，采用更緊湊的電力綫路設計，或將電信綫路布置在遠離高壓輸電綫路的區域。 濾波與接地優化： 分析在電力係統和電信係統中，通過有效的濾波措施和優化的接地係統，可以顯著降低共模和差模乾擾。 防護措施： 屏蔽技術： 介紹使用屏蔽材料（如金屬屏蔽層、導電塗層）來阻擋電磁場的穿透，保護電信綫路不受電力綫路乾擾。 隔離與間距： 強調增加電力綫路與電信綫路之間的物理距離，是降低耦閤效應最直接有效的方法之一。 抗乾擾器件的應用： 介紹在通信設備和電力設備中，采用具有高抗乾擾能力的器件，以及使用隔離變壓器、光電耦閤器等隔離器件。 電磁兼容性設計： 強調在係統設計階段就融入電磁兼容性原則，進行整體規劃，將電磁耦閤的潛在影響降至最低。 工程實踐與案例分析： 結閤實際工程案例，展示各種耦閤抑製和防護技術的應用效果，總結成功的經驗和教訓。 結語：共繪未來——安全、高效、可靠的網絡 在高速發展的科技浪潮中，電力和通信是支撐社會運轉的兩大基石。它們的相互作用，電磁耦閤，既是挑戰，也是機遇。深刻理解並有效管理這種耦閤，不僅能保障現有係統的安全穩定運行，更能為未來更先進、更智能的能源網絡和信息網絡奠定堅實的基礎。本書旨在為工程師、研究人員以及所有對電力與通信交叉領域感興趣的讀者，提供一個全麵、深入的視角，共同探索如何在這片電磁交響的樂章中，奏響更和諧、更美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

對於我們這些需要進行跨學科閤作的團隊來說，這本書架起瞭電力工程與通信工程之間的溝通橋梁。它的語言組織非常有層次感，即便是不完全精通其中某一領域（比如，一個純電力背景的人去看通信部分，或反之），也能藉助清晰的物理圖像和類比理解耦閤的本質。作者對“互感係數”的定義和計算方法的闡述尤其到位，清晰地區分瞭靜電耦閤、靜磁耦閤和電磁感應這三種主要機製在不同場景下的主導地位。此外，書中還非常人性化地加入瞭一些關於測試規範和標準解讀的內容，這對於我們編寫技術規範或進行項目驗收時提供瞭重要的參考依據。這本書讀起來並不輕鬆，但每翻過一頁，都能感到自己的知識體係又得到瞭顯著的強化和完善，它提供的洞察力是無法替代的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角非常獨特，它沒有將輸電綫路和電信綫路視為兩個孤立的係統，而是將它們置於一個共同的電磁環境中進行剖析。我個人對其中關於高次諧波對電信設備影響的章節印象最為深刻。在現代電網中，電力電子設備的應用日益增多，諧波問題也愈發嚴重，而這本書非常敏銳地捕捉到瞭這一趨勢，並詳細分析瞭這些諧波在耦閤路徑中如何被“放大”並耦閤到敏感的通信網絡中去。作者采用瞭一種非常務實的態度來處理這些非綫性效應，既沒有迴避其復雜性，也沒有讓讀者迷失其中。書中對比瞭不同類型的電信綫路（如光纜、同軸電纜、架空明綫）在遭受相同電磁脈衝時的響應差異，這種對比分析極具啓發性，幫助我們更好地進行綫路選型和路徑規劃。總而言之，這是一本麵嚮未來挑戰的、極具前瞻性的專業著作。

評分☆☆☆☆☆

我閱讀瞭許多關於電磁兼容性的書籍，但很多都側重於設備內部的屏蔽或濾波，而這本書則將目光投嚮瞭宏觀的“綫路間”的相互影響。這是一種更高維度的思考。這本書的敘事風格非常沉穩、老道，充滿瞭資深專傢的沉澱感。尤其是在探討瞬態電磁場耦閤時，作者對雷擊和開關操作過電壓的響應進行瞭詳盡的建模和討論，並引入瞭大量的實測數據進行驗證。這種“理論模型+實際驗證”的雙重保險，極大地增強瞭結論的說服力。對於那些負責大型電力工程和基礎設施通信配套設計的工程師來說，這本書簡直就是一本“避雷指南”。它幫助我們預見到那些在設計初期容易被忽視的“灰色地帶”的風險，並提供瞭行之有效的規避策略，避免瞭後期昂貴的整改成本。

評分☆☆☆☆☆

說實話，剛拿到這本書時，我還有些擔心它會不會過於學術化，畢竟“電磁耦閤”這個主題本身就容易讓人聯想到艱澀的麥剋斯韋方程組。然而，這本書的錶現完全超齣瞭我的預期。它在保持科學嚴謹性的同時，更注重工程實踐的指導意義。作者似乎深諳工程師的需求——我們需要的是能解決實際問題的“武器”，而不是純粹的理論“藝術品”。書中對不同氣候條件下（比如冰雪覆蓋或雨霧天氣）耦閤係數變化的討論非常細緻，這一點在我國北方和南方地區的應用中具有極高的參考價值。更重要的是，它提供瞭一套係統的評估流程，從現場勘測到仿真建模，再到最終的防護措施設計，每一步都給齣瞭詳細的參數建議和注意事項。這本書的價值在於，它不僅僅告訴你“是什麼”，更重要的是教會你“怎麼辦”，這對於提升項目質量和避免潛在的電磁兼容性風險至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是電力係統分析領域的一股清流，它沒有陷入那些過於繁瑣的數學推導泥潭，而是非常直觀地闡述瞭電磁場理論在實際工程問題中的應用。我尤其欣賞作者在處理復雜耦閤問題時的清晰邏輯。比如，書中對地綫對綫路電磁感應的影響分析，那種層層遞進，由淺入深的感覺，讓一個初次接觸這個領域的讀者也能迅速抓住核心要點。書中穿插的案例分析，更是點睛之筆，它們不是那種教科書式的完美模型，而是帶有一些現實世界中的不確定性和復雜性，這使得理論知識的吸收變得更加“接地氣”。讀完後，我對如何評估和緩解輸電綫路與鄰近通信綫路之間的串擾有瞭全新的認識，特彆是關於接地係統對共模乾擾的影響這一章節，簡直是茅塞頓開。這本書的排版和圖錶設計也值得稱贊，復雜的電磁波形圖和等效電路圖都清晰明瞭，極大地提升瞭閱讀體驗，對於我們這些需要將理論快速轉化為現場解決方案的工程師來說，無疑是一本不可多得的工具書。