基于弹性波的碳纤维复合芯导线结构健康监测系统

碳纤维复合芯(ACCC)导线的结构不同于钢芯铝绞线(ACSR),传统的导线检测方法难以在ACCC导线上得到有效应用。为了保证电力系统运行的稳定性与可靠性,有必要对ACCC导线的结构健康进行快速、全面的检测。根据ACCC导线的结构与弹性波的传播特性,分析了弹性波的相速度、群速度及频散特性,采用虚拟仪器技术,提出了一种基于弹性波检测技术的ACCC导线结构健康监测系统。基于小波变换理论,分析了峰值到达时间的计算方法,研究了激励信号的波形、频率、幅值及波峰数的选择策略。根据弹性波的信号特征,进行了幅值衰减特性实验,研究了信号幅值随距离变化的规律与不同中心频率下的幅值变化特征,结果表明,激励信号的幅值在传播过程中随距离呈指数衰减。以ACCC/TW导线为实验对象,搭建实验平台,进行了损伤定位与损伤辨识,实验中定位的最大误差不超过4. 28 cm。通过比较损伤的实际位置与结构健康监测系统的输出结果,表明所研究的系统能够有效地对ACCC导线损伤进行定位并具有良好的精度。基于功率谱密度的分析方法,实验研究了不同频率和不同损伤条件下的信号特征。结果表明,通过分析功率谱密度曲线的特征,实现了对ACCC导线不同损伤状态的辨识。     

普通控制测量中的往返导线

一在普通的控制测量中,导线是最常用的布网方案之一。导线布设的形式通常有三种,即闭合导线、附合导线和支导线。多个导线的闭合环和多根导线的组合体便构成了导线网。闭合导线通常是指闭合导线环,它和附合导线一样,都具有对测算成果进行自身检核的的效能;因为它有闭合差。如果施测过程中有错误,一经闭合差检验,便很容易被发觉、防止大的差错,从而保证了施测成果的可靠性。     

基于高压输电线路优化设计的感应电减缓措施研究

以500 k V架空高压输电线路为研究对象,对线路感应电产生机理进行分析和仿真模拟,论证布线方式、导线弧垂最低点离地高度、分裂导线几何间距、分裂导线自身半径、分裂导线根数对感应电的影响。研究结果表明:优化导线布线方式有利于降低地面感应电强度;感应电强度与分裂导线几何间距、分裂导线根数呈正比,与导线离地高度成反比;分裂导线半径变化对感应电强度影响较小。500 kV高压输电线路最优设计条件为导线离地高度18.07-21.92 m、分裂导线间距0.21-0.39 m、分裂导线根数3-5根。研究成果对建设"资源节约型、环境友好型"高压输电工程具有科学指导意义。     

交流接触网导线带电磨耗检测仪

针对铁路交流接触网导线传输电压27.5 kV,导线磨耗面为空间非平行(对大地)任意平面的特点,利用光纤隔离高压、传输测量信号,光栅式远端自适应自动机械测头实现离地高7 m左右的交流接触网导线磨耗带电检测的方法以及基于此方法的系统设计与校正,实现了带电高压导线磨耗的测量,实测表明该方法x及系统完全满足接触网导线磨耗检测的需要,对其他高压带电体几何量检测也有借鉴意义。     

一种输电线路电场计算中导线内模拟电荷的优化设置方法

模拟电荷法(charge simulation method, CSM)是计算输电线路周围电场的常用数值方法。为了实现导线内模拟电荷的最优设置并提高电场计算精度,提出了一种被称为分布圆半径优化法的导线内模拟电荷的优化设置方法:在每相等效导线的同心圆上均匀设置4根模拟线电荷,以校验点电位误差为适应值函数,利用一种粒子群优化模拟电荷法(particle swarm optimization charge simulated method, PSOCSM)搜索得到使适应值最小的模拟电荷分布圆的半径。导线表面的电位校验结果显示:分布圆半径优化法的校验点电位平均相对误差比中心单根法(等效导线的中心设置1根模拟线电荷)的误差小2个数量级。利用对应的模拟电荷组进行电场计算,结果表明:相较中心单根法,采用分布圆半径优化法的模拟电荷组计算的21个地面测点的电场值更接近COMSOL仿真值。可见分布圆半径优化法能有效实现导线内模拟电荷的最优设置并提高电场计算精度。     

Q:既然交流电同样要构成电路,为什么只有火线带电而零线不带电?

正A:这需要了解一些家庭电路电源的知识。家用电路的电是从发电厂送过来的,发电厂把发电机中三个线圈各自独立地与外电路连接,便可得到三个交流电路,这样做需用六根输电线。实际上,总是把每个线圈的末端连接在一起,从它们的公共点引出一根导线,再从三个线圈的始端各引出一根导线,共用四根导线向外输电,即一根中线(也称零线)和三根火线。采用这种接法向外送电叫做三相四线制。由于各线圈送出的电流的最大值相等,     

浅谈电力系统防雷中的浪涌保护

本文提出了在不同电力系统中实现浪涌保护的有效途径和适当方案。在实际工程中,实现信号浪涌保护,还应考虑多级SPD的能量协调、连接导线的长短、无人值守时信号浪涌保护器的远程监控等多方面的因素,以减少雷电浪涌和开关浪涌带来的损失。     

双向光纤多种业务传输系统

本文介绍了一种实用的光纤多种业务传输系统的组成和设计思想。该系统可以在一根光纤上同时传输一路视频信号、一路音频信号(兼对讲信号)和两路2.4kb/S数据信号,用两根光纤实现系统的双向多路传输。文中给出了设计指标和一些测试结果。     

全站仪数字化测图质量控制方法研究

本文主要从全站仪数字化测图概念、数字化测图的特点,全站仪的简介、原理等方面入手,通过数字化测图实际操作过程,提出数字化测图的目的和意义,从满足成图精度要求论述野外数字化测图中图根支导线的布设问题,对图根支导线测站个数的设置及支导线边长等问题进行了详细的讨论,得出了有益的结论。     

从电子精细结构原理上揭示直流导线引、斥现象本质

电子具有内部精确结构及运行原理,＂磁子环＂通过环绕相扣结合而成电子,两根同向直流导线周围的＂磁子环流＂相遇可发生＂环环相扣＂的结合力作用;两根逆向直流导线周围的＂磁子环流＂相遇可发生＂环环相撞、分离＂的支撑、推斥力作用,进而导致了两根直流导线之间的相吸、相斥现象。     

基于塔线体系的中冰区分裂导线断线响应分析

为了掌握中冰区分裂导线覆冰断线张力变化特性,考虑输电塔、导线、绝缘子串等构件的力学特点、设置导线阻尼和边界条件,建立了三档四分裂耐张段塔线体系有限元模型,分析了不同断线工况时导线断线张力变化规律,研究了覆冰厚度、断线根数、绝缘子串长度、档数、断线位置等因素对于导线断线张力的影响规律,探索了导线断线张力差动态峰值与静态稳定值的关系。结果表明:中冰区塔线体系数值建模方法可用于导线的断线张力计算;分裂导线断线时,导线不平衡张力差呈现振荡衰减趋势,覆冰厚度越大、分裂导线断线根数越多,导线的断线张力越大。绝缘子串长度越长,断线张力越小。线路档数对断线张力影响较小,断线位置由悬挂点向档中变化时,导线断线张力变小。多分裂导线全断时的张力差动态峰值和静态稳定值之间也呈现一定线性关系,两者的比例系数约为2.26。     

表面波波导理论的研究

表面波是一种沿两媒质之界面传播的电磁波.本文论述了表面波波导理论的若干进展,重点放在平面结构和圆柱状结构的理论分析上.1899年,A.Sommerfeld最早提出,TM型表面波可沿一根具有有限电导率的无穷长圆柱导线传传输.1950年,G.Goubau最先在论文中论述了有电介质复盖的单导线的状态.上述的Sommerfeld线(SW)和Goubau线(GW)用在微波作远距传输或用作天线馈线.本文对平面的表面波结构、SW和GW作系统分析,使用一个统一的观点和方法--特征方程法.文中介绍了近年来使用的新原理,即用一根裸露的导线用来在太赫波波段传送电磁波.     

导线贯通金属腔体电磁辐射耦合电流的计算方法

为研究电磁波辐射条件下电力系统中细贯通导线引入的电磁干扰问题,提出了一种利用等效电压元思想求解细导线耦合电流的新方法,推导出金属腔体加载贯通导线时线上电流分布的估算公式,分析了耦合电流分布规律.结果表明,贯通导线对入射电磁波具有频率选择特性,贯通导线的电长度为半波长整数倍时,贯通导线上电流谐振,谐振时线上耦合电流波峰数为n,而后采用信号发生器、电流探头等设备建立了含细贯通导线金属腔体电磁耦合实验平台,通过开展贯通导线连续波电磁辐射效应实验验证了该方法的有效性.      

怎么玩，怎么学

1831年10月17日，法拉第正在他位于伦敦的实验室里反复思索。11年前，丹麦人奥斯特在一根直导线附近放置了一枚小磁针，导线通电时，小磁针发生了偏转。这个小小的实验，证明了电流可以产生磁效应。消息传到英国之后，法拉第很受鼓舞。     

直升机加装导线电磁干扰研究

针对直升机加装导线的辐射及串扰,采用CST软件搭建直升机及导线模型,从不同线型对直升机的辐射和对既有导线的串扰两个方面进行仿真研究。研究结果表明:单线对直升机的干扰最大;编织型屏蔽层可有效降低干扰,屏效可达百万倍;双绞线辐射很小,但是极易受外界干扰;屏蔽线辐射与串扰都很小;单线串扰受导线长度影响最大,随长度增长呈线性增长;单线的传输信号与激励源信号是微分关系。因此,正确选择导线类型并进行合理布线是降低导线干扰的有效方法。     

表面波波导理论的研究

表面波是一种沿两媒质之界面传播的电磁波.本文论述了表面波波导理论的若干进展,重点放在平面结构和圆柱状结构的理论分析上.1899年,A.Sommerfeld最早提出,TM型表面波可沿一根具有有限电导率的无穷长圆柱导线传传输.1950年,G.Goubau最先在论文中论述了有电介质复盖的单导线的状态.上述的Sommerfeld线（SW）和Goubau线（GW）用在微波作远距传输或用作天线馈线.本文对平面的表面波结构、SW和GW作系统分析,使用一个统一的观点和方法——特征方程法.文中介绍了近年来使用的新原理,即用一根裸露的导线用来在太赫波波段传送电磁波.     

覆冰地区分裂与扩径导线表面电场特性

输电线路覆冰对电力系统安全运行具有严重威胁,目前已经发展了多种防冰除冰方法,但每种方法都有其局限性,对于一些具有微气象、微地形特征的重覆冰地区尚未有较好的解决方法。文中考虑到扩径导线的特点和分裂导线输电线路的局限性,根据波阻抗和自然功率将分裂导线等效为单导线,并考虑电流的集肤效应,得到了等效的单根扩径导线,进而分析比较覆冰地区的分裂导线及其等效的单根扩径导线的表面电场特性。研究表明：等效前后导线截面面积相同且波阻抗一致时,扩径导线与分裂导线相比,不仅显著降低了子导线根数和输电线路的覆冰荷载,而且在扩径导线的半径等于分裂导线的等效单导线半径时,扩径导线的表面最大电场强度小于分裂导线。因此,在严重覆冰地区,采用分裂导线等效半径的扩径导线具有非常好的表面电场特性,且可显著降低冰风荷载,提高抗冰强度。     

一种模拟覆冰双分裂导线舞动的数值方法

给出一种覆冰双分裂导线舞动的数值模拟方法。用Hamilton变分原理建立系统的动力学平衡方程,利用罚函数法引入子导线上间隔棒连接点的运动约束条件。采用Newmark法进行时间积分,Newton-Raphson迭代求解非线性方程,实现对双分裂导线舞动的数值模拟。数值模拟了垂直双分裂和水平双分裂覆冰导线的舞动,验证了方法的正确性。利用该方法能考虑由于迎风侧子导线尾流对背风侧子导线的影响而出现的作用在两子导线上的空气动力载荷不同的情况,为分裂导线舞动的深入研究提供了一种有效的途径。     

特高压直流电晕电流信号分析与处理软件的设计与实现

特高压直流输电线路的局部放电会导致导线上出现电晕电流,造成电能损失和电磁环境干扰等问题。为了实现对具有复杂噪声成分的超长电晕电流信号的分析,满足实测电晕电流信号分析与处理的客观需求,在MATLAB软件平台下,设计并开发了电晕电流信号分析和处理软件,完成电晕电流信号的存取、显示、分析和处理;通过配置不同的参数,实现电晕电流信号中多种噪声的有效滤除和趋势成分的高效提取。开发的软件界面简洁、操作性强,可以高效地分析电晕电流信号,可视化显示分析结果,测试结果验证了所述软件开发方法的有效性和实用性。     

分裂导线覆冰的数值分析与实验研究

建立分裂导线覆冰的计算模型,提出分裂导线覆冰的计算方法,并应用该模型和计算方法计算分裂导线覆冰的质量和形状,分析风向与两导线连线的夹角以及导线间距对覆冰的影响。通过模拟实验对本文提出的模型和计算方法进行实验验证。研究结果表明:对于横向水平风,当2根导线位于同一水平线时,迎风导线背部的遮蔽区导致背风导线的局部碰撞系数、覆冰质量和覆冰厚度均减小,但是随着导线间距增加,减小的程度不断降低,对背风导线覆冰的影响也越来越小。