一种抑制电磁散射的磁环优化组合方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高压输变电工程电磁兼容领域，具体涉及一种抑制电磁散射的磁环优 化组合方法。
【背景技术】
[0002] 高压架空输电线路对无线电台站形成的电磁散射，主要来自高压架空导线和铁塔 受无线电信号的电磁场激励产生的感应电流，此感应电流通过金属构架向空间辐射电磁 波，辐射电磁波与源信号产生同频干扰，将会改变原无线电信号的幅值和相位。
[0003] 关于减小输电线路电磁散射的方法，目前国内外关于高压输电线路电磁散射的解 决方法都是采取保持一定的防护间距，拉开高压输电线路与需要保护的无线台站之间的距 离，利用电磁波的自然衰减，来规避高压输电线路电磁散射对无线台站的影响。这种防护间 距具有较大的安全裕度，在土地资源稀缺的地区通常很难满足防护间距的要求。
[0004] 磁环是电磁兼容领域常用的磁性材料产品，在整个架空线路上全线串满磁环或者 涂满磁粉，从理论上来说是可以在一定程度上抑制电磁散射的。但这种做法存在如下缺点： 1、增大线路功率损耗;2、影响线路的防雷设计;3、可能对需要抑制的电磁波无法起到预期 的效果。并且对于已经架设好的线路，无法用完整的磁环加装，此时需要将磁环从中心切为 两半后在卡套在导线上。磁环虽在导线上安装固定好，但是两个半圆之间仍不可避免的存 在气隙，而气隙会降低初始磁导率。因此必须对铁氧体磁环参数进行合理的选取，并考虑实 际使用时剖开的情况，这是整个抑制方法的关键点。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种抑制电磁散射的磁环优化组合方法，能够 通过在输电线路特定区域加载铁氧体磁环的方式，减小高压架空输电线路的感应电流，从 源头上抑制输电线路产生的电磁散射。
[0006] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
[0007] -种抑制电磁散射的磁环优化组合方法，其改进之处在于，包括：
[0008] (1)选择工作频率大于截止频率的磁环；
[0009] (2)确定所述磁环的磁导率；
[0010] (3)导线增加磁环后，确定所述磁环的电感及感抗增量；
[0011 ] (4)导线增加磁环后，确定所述导线与磁环的等效电感、等效电阻及等效感抗；
[0012] (5)将Μ类磁环进行组合，确定磁环组的抑制电磁散射效率。
[0013] 优选的，所述步骤(2)中，所述磁环未被切开时的磁导率多的计算公式为：
[0014]
⑴
[0015] 式（1)中，μ〇为真空磁导率，Β为恒稳磁场中磁感应强度，Η为恒稳磁场中磁场强度， S为恒稳磁场中磁感应强度与磁场强度的相位差；
[0016] 所述磁环被切开时的磁导率的计算公式为：
(2)：
[0017]
[0018] 式(2)中，Α为所述磁环未被切开时的磁导率，Mi为磁路长度，g为气隙长度。
[0019] 优选的，所述步骤(3)中，所述磁环的磁通为：
[0020]⑵
-^：.L
[0021] 式(2)中，Do为所述磁环外直径，Di为所述磁环内直径，I为所述磁环套在导线上时 穿过所述磁环的电流，1为所述磁环的长度，μ〇为真空磁导率，为相对磁导率；
[0022]确定所述磁环的电感L，公式为：
[0023]
(3)
[0024] 确定所述磁环的感抗增量ΔΧ，公式为：
[0025] AX = jo(L-La) (4)
[0026] 式(4)中，匕为无磁环时空气介质的电感，L所述磁环的电感，ω为角频率。
[0027] 优选的，所述步骤(4)中，当所述磁环未被切开时，导线增加磁环后，所述导线与磁 环的等效感抗△ Ζ的公式为：
[0028]
(5)
[0029] 式(5)中，ω为角频率，μ〇为真空磁导率，卢为所述磁环未被切开时的磁导率，Do为 所述磁环外直径，Di为所述磁环内直径，1为所述磁环的长度，U为当所述磁环未被切开时所 述导线与磁环的等效电感，Ri为当所述磁环未被切开时所述导线与磁环的等效电阻；
[0030] 其中，当所述磁环未被切开时所述导线与磁环的等效电感U的计算公式为：
[0031]
(6)
[0032] 式(6)中，ΔΧ为所述磁环的感抗增量，为所述磁环未被切开时的磁通率的实部；
[0033] 卑所沭碰环去被切开时所述导线与磁环的等效电阻Ri的计算公式为：
[0034]
(7).
[0035] 式(7)中，yb为所述磁环未被切开时的磁通率的虚部，f为所述磁环的工作频率。
[0036] 进一步的，所述步骤(4)中，当所述磁环被切开时，导线增加磁环后，所述导线与磁 环的等效感抗A Z'的公式为：
[0037]
(8)
[0038] 式（8)中，ω为角频率，μ〇为具空磁导率，μ0为所述磁环被切开时的磁导率，Do为所 述磁环外直径，Di为所述磁环内直径，1为所述磁环的长度，L/为当所述磁环被切开时所述 导线与磁环的等效电感，R/为当所述磁环被切开时所述导线与磁环的等效电阻；
[0039] 其中，当所述磁环被切开时所述导线与磁环的等效电感L/的计算公式为：
[0040]
(9)
[0041] 式(9)中，ΔΧ为所述磁环的感抗增量，为所述磁环被切开时的磁通率的实部；
[0042] 当所述磁环被切开时所述导线与磁环的等效电阻R/的计算公式为：
[0043]
()
[0044] 式(10)中，为所述磁环被切开时的磁通率的虚部，f为所述磁环的工作频率。
[0045] 优选的，所述步骤(5)中，所述磁环组的抑制电磁散射效率SE为：
[0046]
(611)
[0047] 式（11)中，R为所述磁环组的电阻，L为所述磁环组的电感，f为所述磁环组的工作 频率，Zo为线路波阻抗。
[0048] 进一步的，当所述磁环未被切开时，所述磁环组的电阻R的公式为：
[0049]
(12)
[0050] 式（12)中，Nk为第k类磁环的总数，Μ为磁环的类别数，Ri为当所述磁环未被切开时 所述导线与磁环的等效电阻；
[0051 ]当所述磁环未被切开时，所述磁环组的电感L的公式为：
[0052]
(13)：
[0053]式（13)中，U为当所述磁环未被切开时所述导线与磁环的等效电感。
[0054]进一步的，当所述磁环被切开时，所述磁环组的电阻R的公式为：
[0055]
(14)
[0056] 式（14)中，Nk为第k类磁环的总数，Μ为磁环的类别数，R/为当所述磁环被切开时所 述导线与磁环的等效电阻；
[0057]当所述磁环被切开时，所述磁环组的电感L的公式为：
[0058]
(15)
[0059]式（15)中，L/为当所述磁环未被切开时所述导线与磁环的等效电感。
[0060]优选的，所述步骤(5)中，将Μ类磁环进行组合，控制所述磁环组的抑制电磁散射效 率SE为75%。
[0061] 与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
[0062] 本发明提供的一种抑制电磁散射的磁环优化组合方法，根据需要抑制的频率选取 工作频域较宽的磁环，然后测量这几种磁环的阻抗特性，同时考虑磁环开口后的特性，最后 根据需要抑制的感应电流的比例来合理组合磁环，在特定频率作用下呈现高阻抗状态，能 够最大程度上抑制感应电流，通过实验发现，抑制效果达到75%以上，整个线路感应电流分 布也受到很大的抑制，从源头上抑制输电线路产生的电磁散射。
【附图说明】
[0063] 图1是本发明提供的一种抑制电磁散射的磁环优化组合方法流程图；
[006