输电线路工频电磁场对汽车起重机的电磁骚扰

《输电线路工频电磁场对汽车起重机的电磁骚扰》由会员分享，可在线阅读，更多相关《输电线路工频电磁场对汽车起重机的电磁骚扰（55页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、输电线路工频电磁场对汽车起重机的电磁骚扰肖黎佘占清张波1，曾杨2，于晓颖2，陈水明1（1.清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点，其中，x轴为距线路中心的距离，以线路中心作为原点；y轴为距地面高度；z轴为工频磁场磁感应强度。220kV同塔双回输电线路典型的导线分布情况为（-5.6，由图i可知，工频磁场磁感应强度最大值82.080pT位于距线路中心6.5m处。距地面1.5m处的工频磁场磁感应强度最大值为4.073好，位于线路中心正下方，与实际测量结果相符。由于输电线路产生的工频磁场具有一定的方向性，将起重机吊臂与输电线路平行摆放时，耦合作用最强，骚扰最为明显，因此本

2、文均在该情况下进行分析计算。计算过程中，吊臂中心与220kV输电线路最外侧导线的水平距离为6.5m.信号线缆紧邻油缸安放于安装架上，位于油缸与输电线路中间，如所示。根据吊臂内总线系统接线图及CAN总线驱动芯片的参数，将吊臂内信号线缆的电气结构简化，建立线缆终端的等效电路模型，如所示。其中，发送端CANH与+5V电源之间的等效电阻疮=87.5aCANL与地线之间的等效电阻尻=112.5卩；接收端CANH与CANL之间的等效输入电阻hi和足I均为5000a，匹配电阻死hl=120a，24V蓄电池等效内阻兄=0.2a，CAN总线驱动芯片的等效负载电阻圮=5本文计算中模拟了2种常用线缆的情况：一种是无

3、屏蔽的普通4芯线缆，下文中简称为I型线缆；另一种是实际使用的双层屏蔽线缆，下文中简称为型线缆。2种线缆的结构如所示。其中，I型线缆总半径为8mm，导线半径为1.5mm，表面绝缘层厚度为1mm，外绝缘层厚度为1.5mm.型线缆型号为Cavotec 6x0.5mm2+C2x2x0.34mm2，具体尺寸由实际测量得到，总直径为9.9mm，内屏蔽层直径为4.4mm，外层线缆直径为1.4mm，内层线缆直径为1.51mm，导体半径由截面积计算得到，外层导体半径为0.40mm，内层导体半径为0.33mm.内外层屏蔽层材料均为铝。2结果及分析2.1计算结果2.1.1CAN总线耦合骚扰电压对于常用的非屏蔽普通线

4、缆，采用有限元法分别计算得到I型线缆的电感、电容、电阻参数矩阵，进而计算得到I型线缆CAN总线与地线之间耦合的骚扰电压沿线缆分布情况。由于骚扰电压幅值很小，CANH上的骚扰电压为4.8x108V，CANL上的骚扰电压为1.7x108V，因此可以忽略不计。研究的频率较低，可以近似认为达到完全屏蔽效果，内外层芯线不存在直接耦合。本文主要研究内层CAN总线耦合的骚扰情况，计算内层CAN总线线缆的参数。同理，采用有限元法进行计算得到型线缆的电感、电容、电阻参数矩阵，进而计算得到型线缆CAN总线与地线之间耦合的骚扰电压沿线缆分布情况。由于骚扰电压幅值很小，CANH上的骚扰电压为4.7x109V，CANL

5、上的骚扰电压为3.6x109V，因此可以忽略不计。2.1.2吊臂外壳电位重新分布在汽车起重机进行吊重作业时，支撑腿将车身外壳接地，而吊臂外壳顶端则可能通过重物的金属外壳接地，则汽车起重机外壳与底盘、大地之间就构成了一个回路。在外界工频磁场作用下，该回路中由于电磁感应作用产生感应电动势，导致汽车起重机外壳的电位分布发生改变。虽然构成外壳的不锈钢材料电导率很大，但由于其长度长，且截面积小，其阻抗比车身各部分外壳之间的接触电阻、吊物用钢绳的电阻等回路中的其他阻抗大，因此吊臂外壳会存在较明显的分压作用，导致吊臂外壳两端之间存在一定的电位差，进而导致在吊臂外壳底端及车身外壳处接地的电子设备（如力矩限制器