本書共五章,從電磁場(chǎng)基本理論出發(fā),基于電偶極子電磁場(chǎng)經(jīng)典理論推導(dǎo)出架空輸電線路時(shí)諧電流激勵(lì)的電場(chǎng)強(qiáng)度的近似計(jì)算方法,論述了架空輸電線路對(duì)無線電測(cè)向的電磁影響機(jī)理、保護(hù)距離和解決措施;基于矩量法計(jì)算架空輸電線路再次輻射電場(chǎng)強(qiáng)度和空間譜估計(jì)測(cè)向的示向度誤差,闡述了電暈無線電干擾特性和對(duì)無線電接收的電磁影響;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分析了架空輸電線路對(duì)導(dǎo)航、雷達(dá)和微波通信等電磁影響的保護(hù)距離。
19世紀(jì)末至20世紀(jì)初,人們發(fā)現(xiàn)了電力線路對(duì)電話、電報(bào)的電磁干擾,開始關(guān)注強(qiáng)電對(duì)弱電的電磁干擾問題。很多國(guó)家對(duì)此進(jìn)行了長(zhǎng)期的試驗(yàn)研究,國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)多次頒布“防護(hù)導(dǎo)則”,國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)、國(guó)際無線電干擾特別委員會(huì)(CISPR)、國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)和國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)都頒布了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)或推薦。我國(guó)自20世紀(jì)50年代開始,相關(guān)科研、設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、運(yùn)行單位和大專院校陸續(xù)開展了大量的試驗(yàn)研究工作,各有關(guān)部門制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)的規(guī)程,較好地解決了強(qiáng)電與弱電兩大系統(tǒng)間的電磁影響和兼容。
21世紀(jì),為實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”目標(biāo),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(guān)部門相互協(xié)調(diào),依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和研究成果解決電力工程建設(shè)電磁影響問題,達(dá)到共同發(fā)展的目的。
鑒于撰寫《輸電線路與無線電臺(tái)(站)的電磁影響》一書尚屬初次嘗試,其主要目的是介紹相關(guān)專業(yè)知識(shí)和最新科研成果,更好地貫徹標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定,供工程建設(shè)和設(shè)計(jì)參考。本書主要介紹架空輸電線路與無線電臺(tái)(站)的電磁影響(干擾),重點(diǎn)闡述架空輸電線路與中短波段收信臺(tái)和測(cè)向臺(tái)的電磁影響。架空輸電線路電暈和架空輸電線路對(duì)外界電磁波的再次輻射(散射)是對(duì)無線電臺(tái)(站)電磁影響的原因。根據(jù)電磁場(chǎng)基本理論,推導(dǎo)架空輸電線路時(shí)諧電流激勵(lì)的電場(chǎng)強(qiáng)度近似計(jì)算方法;介紹無線電測(cè)向體制與典型測(cè)向系統(tǒng),評(píng)估架空輸電線路對(duì)無線電測(cè)向的電磁影響機(jī)理和保護(hù)間距;基于矩量法計(jì)算“架空地線-鐵塔”回路電流分布及再次輻射場(chǎng),并采用空間譜估計(jì)技術(shù),確定輸電線路與測(cè)向系統(tǒng)的保護(hù)間距;闡述架空輸電線路電暈機(jī)理、特性,分析了電暈無線電干擾對(duì)無線電收信的電磁影響;分析各類無線電臺(tái)(站)的標(biāo)準(zhǔn)和限值,并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行計(jì)算。
在本人倡議下,得到清華大學(xué)、北京電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司和中國(guó)電力出版社等單位的大力支持,特邀請(qǐng)趙衡研究員和有關(guān)單位的科技人員編寫了本書。在此對(duì)大力支持本書編寫、出版的各單位領(lǐng)導(dǎo)和參與者表示衷心感謝。希望本書的出版能夠?yàn)閺V大讀者提供有益的參考。
自序
前言
1 架空輸電線路時(shí)諧電流激勵(lì)的電磁場(chǎng)
1.1 電磁場(chǎng)基本方程
1.2 電偶極子電磁場(chǎng)
1.3 水平單導(dǎo)線時(shí)諧電流激勵(lì)的電場(chǎng)強(qiáng)度水平分量
1.4 水平單導(dǎo)線時(shí)諧電流激勵(lì)的電場(chǎng)強(qiáng)度垂直分量
1.5 垂直單導(dǎo)線電場(chǎng)強(qiáng)度的垂直分量
1.6 中波以下頻段(含工頻、音頻)無限長(zhǎng)單導(dǎo)線電場(chǎng)強(qiáng)度的水平分量
2 架空輸電線路對(duì)無線電測(cè)向系統(tǒng)的電磁影響及其評(píng)估
2.1 無線電測(cè)向基本原理
2.2 無線電測(cè)向系統(tǒng)介紹
2.3 非理想電磁環(huán)境對(duì)測(cè)向的影響
2.4 架空輸電線路對(duì)短波測(cè)向臺(tái)再次輻射干擾的理論評(píng)估
3 架空輸電線路再次輻射的電磁影響
3.1 計(jì)算模型
3.2 計(jì)算模型的驗(yàn)證
3.3 基于空間譜測(cè)向技術(shù)和合成電場(chǎng)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(yīng)
4.2 電暈無線電干擾水平的計(jì)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(duì)無線電通信的干擾影響
5 架空輸電線路對(duì)無線電臺(tái)(站)電磁影響相關(guān)國(guó)標(biāo)規(guī)定的分析
5.1 中波導(dǎo)航臺(tái)(NDB)
5.2 超短波定向臺(tái)(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(biāo)臺(tái)(VOR)
5.6 測(cè)距臺(tái)(DME)
5.7 塔康導(dǎo)航臺(tái)(TACAN)
5.8 分米波著陸系統(tǒng)(DILS)
5.9 精密進(jìn)場(chǎng)雷達(dá)站(PAR)
5.10 對(duì)空情報(bào)雷達(dá)
5.11 對(duì)海遠(yuǎn)程無線電導(dǎo)航臺(tái)和監(jiān)測(cè)站
5.12 地球站
5.13 數(shù)字微波接力站