地下金属管网电磁屏蔽计算的通用模型

为分析电力线路附近地下金属管网对通信线路的电磁屏蔽作用 ,给出了同时考虑电力线路与金属管网的感性耦合和阻性耦合作用时地下金属管网电磁屏蔽计算的通用模型。该模型基于传输线理论 ,将管线等值为有源二端口网络 ,以端口电压为未知量建立方程组 ,可求得管网的电压和电流分布 ,从而可计算金属管网对通信线路的电磁屏蔽作用。由于二端口网络参数可解析计算 ,同时未知量仅为管网分叉点和端点处的端口电压 ,因此 ,该模型具有计算规模小、计算效率高的特点。该模型对电力线路和通信线路的走廊选取与设计具有指导意义     

顶管电缆隧道施工对邻近建筑物和地下管线的扰动影响

采用离心机物理模型试验和有限元数值计算方法探究了软土地区顶管电缆隧道施工对邻近浅基础建筑物和地下管线的扰动影响,并提出修正Peck公式评估顶管施工对邻近浅基础建筑物的扰动影响.首先,通过离心机物理模型试验,定性分析了顶管电缆隧道施工过程中地层损失率变化对邻近浅基础建筑物和地下管线的影响;其次,将有限元数值计算结果与离心机试验数据进行对比分析,验证有限元计算的有效性;最后,通过有限元模拟结果提出用于评估顶管施工对邻近浅基础建筑物扰动影响的修正Peck公式,并与现场监测数据进行对比分析.研究结果表明:顶管电缆隧道施工对邻近浅基础建筑物和地下管线的扰动影响随着地层损失率的增大而增大,地下管线刚度的增加可以有效减小邻近顶管隧道施工的影响;有限元数值方法可以较好地评估不同地层损失率下顶管隧道的施工工况;修正Peck公式能较好地反映在软黏土区域内顶管电缆隧道开挖对周围地层产生的扰动影响.研究结果可为软黏土地区顶管电缆隧道的施工提供一定参考价值.     

浅谈地下工程中地下管线的保护措施

分析了地下工程中造成地下管线损坏的原因,对地下管线损坏的安全判别标准进行了阐述,探讨了几种常见的地下管线保护措施,并提出了地下管线损坏后的急救措施,为保护地下管线提供一定参考。     

电磁感应法探测地下金属管线的研究

根据电磁感应定律研究分析了电磁感应法探测地下管线的原理、方法和地下管线的电磁响应与曲线特征。通过探测实例说明采用电磁感应法探测地下管线具有精度高、快速、无损探测等特点。指出电磁感应法是探测地下管线行之有效的方法,有着广阔的应用前景。     

华强北地下空间工程通信电力管线安全保护技术

结合与深圳地铁7号线同步实施的华强北超大规模地下空间工程,介绍通信管少量管线、管群拨移和重叠管线保护技术以及电力管线三角钢架和钢便桥悬吊保护技术及实际应用情况,并提出了管线保护前、安全预防与保护以及监测措施的工程管线的保护安全技术指导策略。     

示踪法在复杂条件下地下管线探测中的应用

在城市地下管线探测中,电磁法是最主要的探测方法。本文结合上海市某非开挖信息管线探测工程,论述了示踪法在地下管线密集,相互间干扰较大且埋设条件复杂地区进行探测的方法和技术。     

分析通信电缆类管线的几种数据采集与管理模式

随着城市现代化建设脚步的不断加快,我国的通信技术也不断地取得了新的成绩,因此通信电缆类管线成为电缆通信主要利用的媒介。要全面开展精细化的管理,促进通信电缆类管线更加具有科学性,从而符合社会当前科学技术的发展要求。只有建立通信电缆类管线的数据采集和管理模式才能将通信电缆的发展技术不断的扩充,才能使通信电缆管线能够根据实际的通信发展状况进行对电缆通信技术的改进和更新。该文对通信电缆类管线的几种数据采集与管理模式进行分析。     

三维环境下的地下管线实时设计

在地下管线设计的过程中,需要计算相邻已建管线之间的碰撞状态或空间距离;另外,应尽量将管线布置在工程地质条件较好的地层中.数字地下空间与工程理论的提出,为解决上述问题提供了一个很好的思路,将城市道路、地下管线和数字地层三者耦合叠加,建立一体化的存储结构和三维空间分析方法.核心技术包括数据存储结构、三维空间距离算法和断面综合分析,为三维环境下的地下管线实时、动态设计提供数字化服务.     

基于电磁-热-流耦合场的多回路排管敷设电缆载流量数值计算

多回路电缆以集群方式敷设时,各回路之间的电磁耦合和热耦合都将加强,对电缆导体线芯和金属外护套的交流电阻及涡流损耗的影响均不可忽略。为准确计算四回路电缆在4×4孔排管敷设方式下的载流量,借助于Comsol和MATLAB软件建立电磁-热-流耦合物理场有限元模型,将电磁场、温度场及排管内空气流速场耦合求解。首先通过求解电磁场计算电磁热损耗,然后作为载荷施加于传热模型进行温度场分布计算。该模型对电缆复杂的邻近效应、趋肤效应进行直接仿真计算,考虑了金属材料电阻率随温度的变化关系,且传热模型中耦合了空气自然对流、热辐射和固体热传导3种导热方式。利用所提模型对6种排列方式下的电磁热损耗和温度场分布进行计算;并利用二分法计算相应的载流量。结果表明,排列方式对电缆间的邻近效应有较为显著的影响,优化排列方式可降低电缆损耗、提升载流量。     

车载通信同轴电缆及连接器屏蔽效能研究

为探究同轴电缆屏蔽效能的影响因素，基于屏蔽衰减的三同轴法搭建测试台，评估车载通信同轴电缆及连接器的屏蔽效能.试验研究了同轴电缆屏蔽层、末端连接器和分段对屏蔽效能的影响，并获得0.1 MHz~3 GHz内的屏蔽效能测试数据.分析结果表明，对于车载通信同轴电缆RG174系列，双层屏蔽比单层屏蔽的屏蔽效能高10~15 dB，电缆分段及末端连接器均会降低其屏蔽效能，带有末端连接器且分段的电缆屏蔽效能降低更明显，降幅可达10 dB，并且末端连接器会改变电缆的截止频率.研究结果可用于指导车载通信同轴电缆的选用及分段布局设计，解决车载通信设备在电缆及其连接部位的电磁发射和受扰等电磁兼容问题.     

基于BLT方程的埋地管道电磁脉冲响应规律研究

高空核爆电磁脉冲(HEMP)会在埋地油气管道上产生感应电流和感应电压,可能对油气管道的测量监控装置及阴极保护系统产生影响。为研究HEMP对埋地金属管道的电磁影响,本文利用合成电压波的思想推导了可用于分析不均匀传输线响应的BLT超矩阵方程,通过与链参数方法的计算结果进行比较,验证了该方法的正确性和有效性。建立了埋地管道的分段串联传输线模型,应用BLT超矩阵方程计算了管道特性阻抗连续时管道参数和管道折角对管道上电流、电压的影响,将入射仰角、入射方位角和场源方位角作为随机变量,计算了入射波状态对响应电流影响的统计信息;针对大地电导率横向差异引起的特性阻抗不连续情况,计算分析了管道电流电压的响应情况;研究结果可为油气管道的电磁脉冲防护提供相关参考。     

矩形坑道中金属门屏蔽效能分析

为了研究地下防护工程坑道中金属门对电磁波的屏蔽作用,建立了简化的计算模型,以矩形波导中TE10模和TM11模作为激励模式,运用时域有限差分法计算了金属门的屏蔽效能,分析了门框嵌入岩土介质深度、门缝大小以及贯穿导线对屏蔽效能的影响.结果表明,门框嵌入岩土介质一定的深度,可有效提高屏蔽效能;门缝的存在对屏蔽效能有较大影响,门缝大小变化时对屏蔽效能影响不大;门框外侧的贯穿导线对金属门的屏蔽效能影响非常小,贯穿导线越靠近坑道中央,对屏蔽效能的影响越大.     

抗电磁辐射织物的屏蔽效能

抗电磁辐射织物是一种新型复合型的屏蔽材料，不同于已往的各向同性屏蔽材料，很难用传统的电磁屏蔽理论进行精确计算，但其屏蔽效能可用实验的方法进行表征。屏蔽效果与辐射源、电磁波入射方向等有关。抗电磁辐射织物经纬向含抗电磁辐射纤维差异越大，其屏蔽效能随电磁波入射方向改变越大。     

超五类以太网线HEMP耦合试验研究

线缆耦合是HEMP对电子设备造成毁伤破坏效应的主要途径之一.针对影响网线中电压、电流的几个关键因素,如辐照场强等级、网线长度、放置方式、屏蔽与否等,从实验的角度探究网线的HEMP耦合规律.得到了网线芯线上耦合电压电流与环境场、网线长度之间的关系;分析了不同放置方式下芯电压、芯电流的之间的差异;测试了屏蔽网线的屏蔽效能,得到了皮电流与辐照场之间的关系.所得到的结论对于实验研究及防护设计都有参考意义.     

车载移动卫星通信系统电磁屏蔽研究

为了减少外界电磁脉冲对车载移动卫星通信系统的电磁损伤,通过设置带孔缝的屏蔽腔体对系统内部各组件进行电磁防护。应用传输线理论,将带孔缝的屏蔽腔体建模成传输线,腔体内部的PCB板建模成特殊的传输层,求解出腔体内任意点的屏蔽效能。仿真结果表明：本文所建模型可以很好地拟合实验数据,验证了本文模型的准确性,很好地解决了运算速度与精确度之间的矛盾。模型给出了电磁脉冲入射角、极化角、腔体和孔缝尺寸等对屏蔽效能的影响,为工程实践中进行电磁屏蔽提供了很好的理论基础。     

钢纤维化纤混纺屏蔽布的屏蔽效能分析

为研究屏蔽布结构和屏蔽效能的关系,进而为电磁屏蔽帐篷的设计提供依据,建立了屏蔽布的简化等效物理模型,采用时域有限差分(FDTD)方法分析计算了单层、双层屏蔽布的屏蔽效能.比较了单层、双层屏蔽布的屏蔽效能的数值计算结果和实测结果,二者吻合较好.计算分析表明,在15 MHz～10 GHz范围内,双层屏蔽布的屏蔽效能明显高于单层屏蔽效能,电磁波斜入射时双层屏蔽布的屏蔽效能略高于垂直入射的屏蔽效能,双层屏蔽布存在灾难性谐振现象.并提出了消除灾难性谐振的具体措施.     

基于FDTD的孔缝阵腔体屏蔽效能研究

电子仪器的屏蔽腔体由于散热、通信的需要往往有大量的孔缝。本文介绍了分析屏蔽腔体的电磁泄漏和对外界电磁辐射的屏蔽效能的模型。利用这两种模型,基于时域有限差分(FDTD)算法,分别计算了带有孔阵列的金属屏蔽腔体的电磁泄漏和在外界高斯脉冲照射下的电磁屏蔽效能。通过对总面积相等的不同类型孔阵列的仿真计算结果的对比,得出圆形孔阵列具有最好的屏蔽效果。对于总面积相等的同类型孔阵列的计算结果表明,孔的尺寸越小,其阻止电磁泄漏和对外界电磁辐射的屏蔽能力越强。通过计算,还分析了双层孔阵列的屏蔽效能以及层间距对屏蔽效能的影响。     

电控撬用电磁屏蔽材料屏蔽特性实验

为减少天然气集气站场电控撬内强弱电系统电磁干扰,保证其控制系统安全可靠运行,采用实验方法,测试分析了用于电控撬的铁丝网、铝箔防辐射胶带及防辐射布料的屏蔽效能.实验结果表明:电磁屏蔽材料的屏蔽效能受干扰电磁波辐射距离的影响较小,而受电磁波频率的影响较大;铁丝网、铝箔防辐射胶带和防辐射布料的电磁屏蔽效能,随干扰电磁波频率增大总体呈现出先增大后减小趋势.在干扰电磁波频率0~500 MHz波段,铁丝网和防辐射布料的屏蔽性能优于铝箔防辐射胶带的性能;在500~1 000 MHz波段,铝箔防辐射胶带和防辐射布料屏蔽性能优于铁丝网的性能;在1 000~2 500 MHz波段,铁丝网和铝箔防辐射胶带的电磁屏蔽性能优于防辐射布料的性能.     

采用FDTD法的计算机机箱屏蔽效能分析

建立计算机机箱物理模型,利用时域有限差分(FDTD)法分析计算机机箱对平面电磁波的屏蔽效能,讨论机箱上缝隙和孔阵对机箱内屏蔽效能的影响.数值计算结果表明:机箱上的缝隙使机箱内距离缝隙较近处屏蔽效能减小,且屏蔽效能随着与缝隙的距离增大而增大.研究结果可用于计算机系统的电磁兼容设计和干扰防护问题.