交流输电线路与电信线路的电磁耦合 9787512341340 中国电力出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张文亮 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512341340

商品编码：29221552725

包装：精装

出版时间：2013-06-01

基本信息

书名：交流输电线路与电信线路的电磁耦合

定价：60.00元

作者：张文亮

出版社：中国电力出版社

出版日期：2013-06-01

ISBN：9787512341340

字数：202000

页码：189

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书依据科研成果、实践经验及国内外相关资料，从电磁场基本理论出发，系统全面地阐述了交流输电线路对电信线路的电磁耦合机理、数理模型和计算方法、电磁影响限值、保护措施、相关的测量技术等内容。共8章，包括交流输电线路时变电流产生的电磁场及感性、阻性、容性耦合，导线对地电压和电流分布，金属导体的低频磁屏蔽作用等。

目录

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作者介绍

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　　张文亮，原中国电力科学研究院院长，现为国家电网公司总经理助理。于永清，原中国电力科学研究院院长，已退休。陆家榆，中国电力科学研究院高压所所长。

文摘

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序言

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《交流输电线路与电信线路的电磁耦合》 概述 本书深入剖析了交流输电线路与电信线路之间存在的电磁耦合现象，旨在为相关领域的工程师、研究人员及技术人员提供全面、系统的理论指导和实践参考。通过详细阐述电磁耦合的成因、影响机理，以及由此产生的各项技术挑战，本书力求帮助读者深刻理解这一复杂而关键的工程问题，并掌握有效的防护和解决策略。 第一章 导论 本章首先界定交流输电线路和电信线路的基本概念、结构特征及其在现代社会中的重要作用。随后，引出电磁耦合这一核心议题，阐述其产生的必然性和普遍性，特别是在电力系统和通信网络日益交织的背景下，电磁耦合的影响日益凸显。本章将梳理电磁耦合研究的历史沿革、现状以及未来发展趋势，明确本书的研究范围和重要意义，为后续章节的学习奠定基础。 第二章 电磁场理论基础 为了深入理解电磁耦合，本章系统回顾了电磁场的基本理论。内容涵盖麦克斯韦方程组及其在不同介质中的表达形式，描述了电场和磁场的产生、传播及相互作用规律。重点讲解了电磁波的传播特性，包括波的形成、传播速度、能量密度等。此外，还深入探讨了导体中的电荷分布、电流分布及其产生的电场和磁场，为分析耦合效应提供必要的理论工具。对标量势和矢量势的概念及其应用也进行了详细阐述，为后续的耦合模型建立提供便利。 第三章 交流输电线路电磁场分析 本章着重分析交流输电线路自身产生的电磁场特性。详细介绍了输电线路的几何结构、导体参数（如电阻、电感、电容）以及介质特性如何影响其电磁场分布。通过解析和数值计算方法，展示了输电线路的稳态和瞬态电磁场计算方法，包括单相、三相系统以及考虑线路参数不均匀性、大地电阻率变化等因素的情况。本章还将讨论输电线路的电晕放电现象及其对电磁场的影响，为理解耦合效应的复杂性提供补充。 第四章 电信线路电磁场分析 本章聚焦于电信线路的电磁场特性。详细介绍了不同类型电信线路（如架空明线、对称电缆、同轴电缆、光纤通信线路）的结构特点、传输特性及损耗机理。分析了电信线路在外部电磁场作用下的感应电场和感应磁场，以及信号在其中的传播过程。特别关注了电缆的屏蔽效应、串扰（串话）现象以及信号衰减等关键问题，为后续分析电信线路如何受到输电线路电磁场干扰提供基础。 第五章 电磁耦合机理 本章是本书的核心，详细阐述了交流输电线路与电信线路之间的电磁耦合机理。首先，从基本物理原理出发，解释了由于交流输电线路的周期性变化的电流和电压，会在其周围空间产生周期性变化的电磁场。当电信线路处于该电磁场作用范围内时，其导体内的自由电荷会受到感应，产生感应电动势和感应电流。这种感应效应是导致电信线路性能下降的主要原因。 本章将从互感（磁耦合）和互容（电耦合）两个主要方面深入剖析耦合机理： 磁耦合（互感）： 交流输电线路中流动的交变电流产生交变的磁场。该磁场穿过电信线路的回路时，会根据法拉第电磁感应定律，在电信线路中感应出电动势。这种感应电动势的大小与输电线路的电流、电信线路的几何形状、以及两者之间的相对位置和距离密切相关。本章将给出详细的数学模型，阐述如何计算输电线路产生的磁场在电信线路中引起的互感系数。 电耦合（互容）： 交流输电线路上的高电压会在其周围空间产生电场。当电信线路靠近输电线路时，输电线路上的电荷会在电信线路的导体上感应出电荷，从而在电信线路中产生感应电压。这种感应电压的大小与输电线路的电压、电信线路的几何形状、以及两者之间的相对位置和距离密切相关。本章将给出详细的数学模型，阐述如何计算输电线路产生的电场在电信线路中引起的互容系数。 除了这两种主要的耦合方式，本章还将讨论一些次要但同样重要的耦合因素，例如： 大地传导耦合： 输电线路故障时，强大的地电流会在大地中形成电场和磁场，这些场也会对附近的电信线路产生影响。 电晕放电产生的杂散场： 输电线路在高电场下会发生电晕放电，产生非线性的、含有谐波的杂散电磁场，对电信线路造成干扰。 共用杆塔或邻近敷设的影响： 当输电线路和电信线路共用杆塔或敷设距离极近时，耦合效应会显著增强。 本章将提供定量分析耦合效应所需的数学模型和计算方法，包括求解耦合方程组，分析不同几何构型和参数下的耦合强度。 第六章 电磁耦合对电信线路的影响 本章详细分析电磁耦合对电信线路性能产生的具体影响。这些影响主要体现在： 感应串扰（串话）： 输电线路的电磁场在电信线路中感应出不需要的信号，这些信号叠加在原有信号上，降低了通信质量。对于语音通信，表现为背景噪声；对于数据通信，可能导致误码率升高。本章将深入分析感应串扰的类型（如近端串扰、远端串扰）及其与耦合强度的关系。 信号衰减与失真： 感应电流和电压可能会改变电信线路的传输特性，导致信号幅度衰减或相位失真，影响信号的完整性。 安全隐患： 在某些情况下，强烈的感应电压可能对维护人员构成触电危险，或损坏电信设备的敏感元件。 数据传输错误： 特别是对于高速率、高精度的数据通信系统，即使是很小的感应噪声也可能导致数据传输的错误，影响通信的可靠性。 对敏感通信系统的影响： 对于诸如雷达、导航、无线通信基站等对电磁环境要求极高的系统，输电线路的电磁耦合可能导致其性能严重下降甚至无法正常工作。 本章将通过具体的案例分析，展示电磁耦合在实际工程中造成的各种问题，并从理论上定量分析这些影响的严重程度，为制定防护措施提供依据。 第七章 电磁耦合的计算与仿真方法 为了准确评估电磁耦合的强度和影响，本章介绍了一系列计算和仿真方法。 解析方法： 对于简化模型，可以采用解析方法直接求解电磁场方程，获得耦合系数的解析表达式。本章将回顾一些经典的解析模型，如无穷长导线模型、有限长导线模型等。 数值计算方法： 对于复杂结构和真实环境，解析方法往往难以适用。因此，本章重点介绍常用的数值计算方法，包括： 有限元法 (FEM)： 适用于复杂几何结构和非均匀介质的电磁场分析。 边界元法 (BEM)： 在处理无限远场域问题时具有优势。 矩量法 (MoM)： 适用于处理导体结构和电磁散射问题。 时域有限差分法 (FDTD)： 适用于分析瞬态电磁现象和宽带响应。 电磁兼容 (EMC) 仿真软件的应用： 介绍几款主流的电磁兼容仿真软件，如ANSYS HFSS, CST Studio Suite, COMSOL Multiphysics等，以及如何在软件中建立模型、设置参数、进行耦合分析和结果后处理。 建模技巧与注意事项： 强调在建立模型时需要考虑的关键因素，如网格划分、边界条件设置、材料参数选择以及仿真精度评估等。 本章将通过具体算例，演示如何运用这些方法对输电线路与电信线路的耦合进行定量分析，并验证仿真结果的准确性。 第八章 电磁耦合的防护与抑制措施 本章系统介绍降低电磁耦合影响的各种技术手段和工程实践。 空间隔离措施： 加大垂直和水平间距： 这是最直接有效的减少耦合的方法，详细介绍不同电压等级输电线路与电信线路间最小安全距离的规定和依据。 选择合适的敷设方式： 例如，将电信线路埋设地下，或采用屏蔽电缆等。 屏蔽技术： 屏蔽电缆的应用： 介绍屏蔽电缆的结构、屏蔽原理以及如何选择合适的屏蔽方式。 屏蔽罩和屏蔽室： 在某些高精度通信设备附近，可以采取设置屏蔽罩或屏蔽室的方法。 接地与均衡： 完善的接地系统： 良好的接地是抑制电磁干扰的关键，详细介绍不同类型的接地方式及其效果。 等电位连接： 确保相关设备和线路处于同一电位，减少感应电压差。 线路设计优化： 输电线路的相序排列优化： 通过合理的相序排列，可以抵消部分互感效应。 电信线路的屏蔽和平衡设计： 采用差分传输、平衡线结构等，提高抗干扰能力。 滤波器和耦合器： 在电信线路中安装滤波器，滤除由耦合产生的噪声。 滤波与滤波器的设计： 电磁滤波器的原理与应用： 介绍不同类型的电磁滤波器，如低通滤波器、带通滤波器等，以及它们在抑制特定频率干扰方面的作用。 滤波器参数的选择与设计： 如何根据耦合噪声的频率特性选择合适的滤波器类型和参数。 电磁脉冲 (EMP) 防护： 针对电磁脉冲的防护措施： 讨论在某些特殊环境下，为应对强电磁脉冲对电信线路的威胁而采取的防护措施。 本章将结合工程实践，提供详实的指导，帮助读者根据具体情况选择和实施最有效的防护措施。 第九章 案例分析与工程实践 本章通过多个实际工程案例，深入剖析电磁耦合问题的产生、分析、评估和解决过程。 不同场景下的耦合分析： 选取不同地理环境、不同类型输电线路和电信线路组合的案例，例如： 架空输电线路与同杆塔架设的通信线路的耦合。 高压输电线路邻近地下通信电缆的耦合。 变电站附近电信线路的电磁耦合问题。 特定工业环境中，强电磁干扰对精密通信系统的影响。 问题诊断与评估： 介绍如何通过现场测量、数据分析等手段，诊断电磁耦合问题的根源和严重程度。 防护措施的实施与效果评估： 对比不同防护措施在实际应用中的效果，分析其优缺点，并总结成功经验。 相关标准与规范介绍： 介绍国内外关于电磁兼容、输电线路与通信线路防护的相关标准和规范，为工程实践提供依据。 通过对真实案例的深入解析，本章旨在提升读者解决实际工程问题的能力，并提供宝贵的经验借鉴。 第十章 未来发展趋势与挑战 本章展望了电磁耦合领域未来的发展方向和面临的挑战。 更复杂、更高密度的电磁环境： 随着城市化进程和技术发展，输电线路和电信线路的密度不断增加，耦合问题将更加复杂。 新能源接入的影响： 新能源（如风电、太阳能）接入电网，可能会带来新的电磁兼容问题，如谐波、暂态过程等。 先进通信技术的需求： 5G、物联网等新兴通信技术对电磁环境的要求更高，对电磁耦合的容忍度更低。 智能化监测与防护： 发展智能化、实时监测系统，以及更先进的主动防护技术。 新材料与新工艺的应用： 探索新型屏蔽材料、吸波材料等，为电磁耦合防护提供新的解决方案。 理论模型与仿真技术的提升： 发展更精确、更高效的电磁耦合分析理论模型和仿真技术。 本章旨在启发读者对未来研究方向的思考，并为应对未来电磁兼容挑战提供前瞻性的视野。 结论 本书系统地阐述了交流输电线路与电信线路的电磁耦合理论、影响、计算方法、防护措施及工程实践，为解决这一复杂而关键的工程问题提供了全面、深入的指导。通过掌握本书内容，相关从业人员将能够更有效地理解和应对电磁耦合带来的挑战，确保电力系统和通信网络的稳定、可靠运行。

评分☆☆☆☆☆

我一直对电力系统和通信系统之间微妙而复杂的互动关系感到着迷。特别是当高压交流输电线路与电信线路近距离并行时，它们之间必然会产生电磁耦合，这种耦合到底有多深远的影响，以及如何有效控制，一直是我想要深入了解的。读了这本书的书名，我立刻感觉它能够提供我所需要的答案。我非常期待书中能够详细阐述不同运行工况下，例如单相接地、短路等异常工况，电磁耦合的变化规律，以及这些变化如何对通信线路的信号传输造成干扰。另外，书中是否会涉及一些先进的耦合分析模型和仿真技术，比如有限元法、边界元法等，能够帮助我们更精确地预测耦合强度？对于防护措施，我更关注书中是否会介绍一些创新的解决方案，比如采用光纤通信替代传统的铜缆电信线路，或者在输电塔上集成通信设备，以从根本上避免电磁耦合的问题。

评分☆☆☆☆☆

在电力电子技术飞速发展的今天，高压输电和高速通信的交织是不可避免的趋势。这本书《交流输电线路与电信线路的电磁耦合》正切中了这一核心问题。我一直对电磁兼容性（EMC）这一概念非常重视，而输电线路和电信线路之间的电磁耦合，无疑是EMC领域的一个重要课题。书中对电磁耦合的机理分析，是否会涉及到麦克斯韦方程组的实际应用，如何推导出耦合的数学模型？对于耦合的计算方法，是否会提供一些算法或者软件工具的介绍，方便读者进行实际的工程计算？更重要的是，我希望书中能够对电磁耦合对电信设备造成的损害进行详细的描述，例如对敏感电子元器件的影响，对通信速率的制约，以及在极端情况下可能引发的安全隐患。同时，我也期待书中能够提供一些前瞻性的研究方向，比如如何利用电磁耦合的原理，反过来为通信传输提供新的可能性，或者如何通过智能化的监控和调整，实现输电线路和电信线路的协同优化运行。

评分☆☆☆☆☆

收到一本新书，封面设计简洁大气，书名《交流输电线路与电信线路的电磁耦合》，isbn号 9787512341340，来自中国电力出版社。作为一个对电力系统和通信技术交叉领域略有研究的读者，我一直对输电线路和电信线路之间的电磁耦合现象及其影响深感好奇。过去，我对这方面的了解多半来自零散的文献和学术论文，缺乏一本系统性的、能够深入浅出地阐述其原理、影响及防护措施的专著。因此，当看到这本书的标题时，我立刻被吸引了。它似乎填补了我在这方面的知识空白，让我能够更全面地理解这些相互影响的复杂系统。这本书的出现，对于电力工程师、通信工程师以及相关领域的研究生来说，无疑是一个重要的参考资料。我特别期待书中能够详细讲解耦合的机理，比如静电耦合和电磁感应耦合的物理过程，以及它们在不同运行工况下产生的变化。同时，我也希望书中能够提供一些实用的分析方法和计算工具，帮助我们量化耦合强度，评估潜在的风险，并指导我们设计更优化的防护措施，以确保电力传输的稳定性和通信信号的可靠性。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事通信网络建设的工程师，我对电磁耦合问题一直很头疼。在城市和乡村，电信线路常常需要与输电线路并行敷设，这种近距离接触带来的电磁干扰，一直是影响通信质量和稳定性的重要因素。这本书《交流输电线路与电信线路的电磁耦合》的出现，让我看到了解决这一难题的希望。我非常关注书中关于耦合抑制和防护措施的章节。书中是否会提供具体的屏蔽技术、接地方式、电缆选型建议，或者线路布局的优化方案？例如，如何选择合适的屏蔽层材料和结构，如何设计有效的接地网来降低共模干扰，如何在规划时尽量增大电信线路与输电线路的距离，或者采用哪些物理隔离手段？这些实用性的内容，对于我们一线工程师来说，具有极高的参考价值。我希望能从书中获得切实可行的技术指导，帮助我们在未来的工程实践中，有效应对电磁耦合带来的挑战，提升通信网络的可靠性和性能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，让我对“交流输电线路与电信线路的电磁耦合”这一主题有了全新的认识。一直以来，我都在思考，在高压输电线路周围密集分布的通信电缆，它们之间究竟是如何相互影响的？书中对这个问题的探讨，可以说是一次深入人心的梳理。它不仅仅是简单地罗列现象，而是从基础的电磁理论出发，层层递进地剖析了耦合产生的根源。我尤其欣赏书中对不同类型耦合方式的区分和阐述，例如，对于静电耦合，书中是否会从电荷分布和电场强度角度进行分析？对于电磁感应耦合，是否会深入讲解交变磁场如何在线路中产生感应电动势，以及这些感应电压和电流的特点？此外，书中关于耦合影响的分析，是否涵盖了对通信信号质量的影响，比如噪声干扰、误码率上升，以及对电力系统安全运行的影响，比如绝缘击穿、设备损坏等？这些都是我非常关心的问题，希望书中能够给予详细的解答，并且提供一些实际工程中的案例分析，这样会更有说服力。