基于时域有限差分的传输线串扰方法研究

针对串扰这一高频电子电路多发现象,从时域有限差分法这一有效的电磁学计算工具出发,给出了π型Leapfrog中心差分格式的理论推导.利用时域有限差分法计算出三芯线在集总参数模型、分布参数模型以及外施场激励条件下的“场-线耦合”模型三者的串扰值理论值,并与三维电磁场软件CST Studio Suite的仿真结果进行对比,验证了此方法的准确性与可靠性.

一种分析线束串扰的等效方法

使用传统方法分析线束串扰存在内存消耗大、计算时间长的问题,研究其快速仿真技术有着重要的工程应用价值。提出了一种快速仿真线束串扰的"等效线束"方法,其基本思想是:除干扰线和受扰线外,剩余线缆(不论是属于线束的还是不属于线束的)按照线束的共模阻抗与线束端接阻抗相对大小进行分组,每一组用一根等效线缆表示,并保证等效线缆间不发生重叠。缩减后的多导体传输线串扰仿真模型,因等效线束的数目远少于实际线束中线缆的数目,从而能实现线束串扰的快速仿真。仿真结果表明该方法是合理可行的。

高空核爆电磁脉冲激励下架空输配电线路绝缘子闪络情况分析

高空核爆电磁脉冲(HEMP)是核爆炸除核辐射、热辐射、冲击波外的第四种效应,HEMP会在输配电线路上耦合产生过电压,引起线路绝缘子串闪络,直接威胁到电网的安全稳定。该文提出采用电路方法来求解HEMP激励下,多导体传输线网络的暂态感应电压。首先通过求解多导体传输线方程,推导出多导体传输线等效的PI型电路模型及电路参数。其次利用节点电压法及IFFT求解多导体传输线网络节点的暂态感应电压。该方法避免了直接对相互耦合的大规模传输线方程组的求解,从而极大地简化了计算。通过与文献计算结果对比,验证了方法的正确性。最后应用传输线有效耦合长度概念,建立考虑地线影响的输配电线路简化模型,并分析了国内四种电压等级的输配电线路在400km高空核爆炸下,绝缘子闪络的可能性。仿真结果表明,低压配电网易在高空核爆电磁脉冲激励下发生绝缘子串闪络。