本書共五章,從電磁場基本理論出發(fā),基于電偶極子電磁場經(jīng)典理論推導出架空輸電線路時諧電流激勵的電場強度的近似計算方法,論述了架空輸電線路對無線電測向的電磁影響機理、保護距離和解決措施;基于矩量法計算架空輸電線路再次輻射電場強度和空間譜估計測向的示向度誤差,闡述了電暈無線電干擾特性和對無線電接收的電磁影響;根據(jù)標準分析了架空輸電線路對導航、雷達和微波通信等電磁影響的保護距離。
19世紀末至20世紀初,人們發(fā)現(xiàn)了電力線路對電話、電報的電磁干擾,開始關注強電對弱電的電磁干擾問題。很多國家對此進行了長期的試驗研究,國際電報電話咨詢委員會(CCITT)多次頒布“防護導則”,國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)、國際無線電干擾特別委員會(CISPR)、國際電工委員會(IEC)和國際電信聯(lián)盟(ITU)都頒布了相應標準或推薦。我國自20世紀50年代開始,相關科研、設計、工程建設、運行單位和大專院校陸續(xù)開展了大量的試驗研究工作,各有關部門制定了國家標準或相應的規(guī)程,較好地解決了強電與弱電兩大系統(tǒng)間的電磁影響和兼容。
21世紀,為實現(xiàn)“兩個一百年”目標,快速高質(zhì)量地發(fā)展綠色電力,管理部門統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局,有關部門相互協(xié)調(diào),依據(jù)國家標準、行業(yè)標準和研究成果解決電力工程建設電磁影響問題,達到共同發(fā)展的目的。
鑒于撰寫《輸電線路與無線電臺(站)的電磁影響》一書尚屬初次嘗試,其主要目的是介紹相關專業(yè)知識和最新科研成果,更好地貫徹標準和有關規(guī)定,供工程建設和設計參考。本書主要介紹架空輸電線路與無線電臺(站)的電磁影響(干擾),重點闡述架空輸電線路與中短波段收信臺和測向臺的電磁影響。架空輸電線路電暈和架空輸電線路對外界電磁波的再次輻射(散射)是對無線電臺(站)電磁影響的原因。根據(jù)電磁場基本理論,推導架空輸電線路時諧電流激勵的電場強度近似計算方法;介紹無線電測向體制與典型測向系統(tǒng),評估架空輸電線路對無線電測向的電磁影響機理和保護間距;基于矩量法計算“架空地線-鐵塔”回路電流分布及再次輻射場,并采用空間譜估計技術(shù),確定輸電線路與測向系統(tǒng)的保護間距;闡述架空輸電線路電暈機理、特性,分析了電暈無線電干擾對無線電收信的電磁影響;分析各類無線電臺(站)的標準和限值,并結(jié)合工程實例進行計算。
在本人倡議下,得到清華大學、北京電力經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司和中國電力出版社等單位的大力支持,特邀請趙衡研究員和有關單位的科技人員編寫了本書。在此對大力支持本書編寫、出版的各單位領導和參與者表示衷心感謝。希望本書的出版能夠為廣大讀者提供有益的參考。
自序
前言
1 架空輸電線路時諧電流激勵的電磁場
1.1 電磁場基本方程
1.2 電偶極子電磁場
1.3 水平單導線時諧電流激勵的電場強度水平分量
1.4 水平單導線時諧電流激勵的電場強度垂直分量
1.5 垂直單導線電場強度的垂直分量
1.6 中波以下頻段(含工頻、音頻)無限長單導線電場強度的水平分量
2 架空輸電線路對無線電測向系統(tǒng)的電磁影響及其評估
2.1 無線電測向基本原理
2.2 無線電測向系統(tǒng)介紹
2.3 非理想電磁環(huán)境對測向的影響
2.4 架空輸電線路對短波測向臺再次輻射干擾的理論評估
3 架空輸電線路再次輻射的電磁影響
3.1 計算模型
3.2 計算模型的驗證
3.3 基于空間譜測向技術(shù)和合成電場的再次輻射分析
4 架空輸電線路電暈電流的電磁影響
4.1 電暈效應
4.2 電暈無線電干擾水平的計算
4.3 無線電干擾的頻率特性與修正系數(shù)
4.4 電暈電流對無線電通信的干擾影響
5 架空輸電線路對無線電臺(站)電磁影響相關國標規(guī)定的分析
5.1 中波導航臺(NDB)
5.2 超短波定向臺(VHF/UHFDF)
5.3 儀表著陸系統(tǒng)(ILS)
5.4 微波著陸系統(tǒng)(MLS)
5.5 全向信標臺(VOR)
5.6 測距臺(DME)
5.7 塔康導航臺(TACAN)
5.8 分米波著陸系統(tǒng)(DILS)
5.9 精密進場雷達站(PAR)
5.10 對空情報雷達
5.11 對海遠程無線電導航臺和監(jiān)測站
5.12 地球站
5.13 數(shù)字微波接力站