模拟电荷法结合有限元法研究输电线下人体内外工频电场分布

针对500 k V高压输电线下人体内外感应电场和内部感应电流密度做了仿真研究,提出了运用模拟电荷法和有限元法相结合的混合方法计算输电线下人体内外电场分布情况,说明了两种方法结合的必要性和可行性。参照人体尺寸的相关标准并考虑人体不同组织的电特性,在ANSYS有限元分析软件中建立了简化的三维人体模型,通过模拟电荷法结合有限元法仿真计算了人处在输电线下时其周围和内部的感应电压、感应电场以及人体内部的感应电流密度。     

超高压变电站内人体感应电流的模拟试验研究

介绍超高压变电站内人体感应电流的模拟试验原理和方法 ,对沙岭子电厂 50 0kV超高压变电站厂区人体感应电流模拟试验测量结果进行了分析     

500kV同塔双回线路典型杆塔进入等电位方式电场仿真计算

500kV同塔双回线路相导线布置紧凑,作业人员进出等电位的电场环境更为严峻.以典型同塔双回线路的直线塔和耐张塔为对象,运用CAD软件建立杆塔、金具、绝缘子串等构件精细三维模型,运用有限元软件对导线、跳线进行参数化建模,采用谐响应分析法仿真计算了杆塔附近的空间电场分布,分析带电作业人员沿不同路径进入等电位的电场环境和人体进入强场区的体表场强.结果表明:两种塔型中,从塔身沿水平或斜角路径接近相导线过程的电场变化规律大体一致,越接近导线,场强增加越快.耐张塔跳线对路径上和空间的电场分布存在影响.人体进入强电场区后,手尖和腿部前端场强较高,面部最大场强大于240kV/m,建议加戴屏蔽面罩以满足安全要求.     

超高压输电线下人体内感应电流研究

首先利用截断误差分析确定有限元法计算的边界,然后利用模拟电荷法确定这些边界上的电位,并将其作为进一步实施有限元计算的边界条件,接着建立较为接近真实人体的计算模型,最后采用有限元法,利用ANSYS软件进行人体内部感应电流密度的计算。仿真计算结果表明,人体暴露在500kV超高压输电线路下时,人体内出现的感应电流与人体组织的电参数有较大关系,也与线下人体的接地状况有关,但人体内部的电流密度总体在ICNIRP导则的限值范围以内。     

同塔四回混压输电线路感应电压与电流分析

介绍同塔四回输电线路感应电压、电流的计算理论,以某220 k V/110 k V同塔四回输电线路为研究对象,采用电磁暂态程序(ATP-EMTP)搭建线路分布式参数模型,仿真分析不同运行电流、相序排列方式、导线水平间距以及回路垂直间距对一回停运检修线路感应电压和感应电流的影响,并计算分析检修点两侧挂临时接地线流过检修人员的感应电流。计算结果表明:线路运行电流主要影响检修线路的电磁感应分量;线路相序排列方式对感应电压、电流影响显著;线路感应电压、电流与导线水平间距和回路垂直间距呈反相关关系;检修点两侧挂临时接地线时,流过人体的感应电流6~8 m A,大于人体的感知电流,在检修点加挂临时接地线后,流过人体的感应电流0.5~0.7μA,满足带电作业的要求。     

超高压变电站内人体感应电流的计算

本文提出了一种应用拉普拉斯方程解析法计算超高压变电站内地面人体和人体登杆感应电流的实用方法,解决了计算人体登杆感应电流的数学模型问题。     

基于ANSYS的500kV电力变压器端部绝缘电场分析及结构优化

采用ANSYS软件对500kV电力变压器高压绕组端部电场进行仿真计算,得到了端部电场和电位分布图,指出了端部电场最大电场强度值及其所在位置.通过改变静电环的曲率半径,减小了绝缘层表面的最大场强值,以优化电场分布并确定500kV变压器主绝缘的结构尺寸,为变压器的设计和改进提供了参考依据.     

金属网架天线罩中金属梁杆的感应电流矩量法分析

用矩量法对金属网架天线罩中金属梁杆的感应电流率进行了理论分析,并利用此方法对导电圆柱体的感应电流率进行了仿真分析,数值仿真结果与经典方法吻合较好。针对 常规矩量法在处理规则矩形柱体感应电流率中存在的问题提出了改进模型,结果可较理想地满足工程设计的需要。     

金属网架天线罩中金属梁杆的感应电流矩量法分析

用矩量法对金属网架天线罩中金属梁杆的感应电流率进行了理论分析,并利用此方法对导电圆柱体的感应电流率进行了仿真分析,数值仿真结果与经典方法吻合较好。针对常规矩量法在处理规则矩形柱体感应电流率中存在的问题提出了改进模型,结果可较理想地满足工程设计的需要。     

高压SF6断路器灭弧室电场逆问题求解研究

采用有限元法对高压SF6断路器灭弧室内电场分布进行数值仿真求解,计算分析了灭弧室内部动、静触头在开断过程中不同行程下电场分布情况，得到了全场域最大场强所在位置，以及动、静主触和弧触沿面场强分布，研究了灭弧室内部绝缘的主要影响因素，并将仿真结果进行可视化处理.在此基础上进行电场逆问题求解，实现灭弧室内部结构优化设计.在优化设计中分别采用零阶方法和一阶方法，以动、静触头几何结构为优化设计变量，以灭弧室内部最大场强最小为优化目标函数，循环迭代次数为停止准则，进行灭弧室电场逆问题研究.并将优化结果与产品结构进行对比分析，证明了优化设计的可行性和有效性.     

电流与电场的水处理研究

本文研究了电流与电场对水和某些液体中细菌的作用．测定了某些类型的电流和电场对水中细菌数量的影响,并对这种影响进行了定性的理论分析。     

利用参数电子泵产生自旋流

利用散射矩阵理论,研究在绝热近似下受磁势和电势共同调制的正常导线量子点正常导线组成的量子系统泵浦效应,讨论电子的泵浦电流和泵浦自旋流随费米能和泵浦强度等系统参量的变化.计算表明,利用该量子泵浦系统可以在电流很小的情况下,得到较大的自旋流.证明磁场和电场共同调制下的量子泵浦,是一种产生自旋流的可行方法.     

地铁杂散电流模型讨论

介绍了现有的2类杂散电流模型的特点，然后提出了基于电场的杂散电流模型，该模型采用了腐蚀量这一直观标准来评价杂散电流对埋地金属的危害程度，在保持地下流动的杂散电流分布趋势不变的情况下，用半球型电极求解出地下的电场分布，进而求解出流过埋地金属的腐蚀电流，最后归算到金属腐蚀量．并编程对算例进行了求解和分析．     

地铁杂散电流模型讨论

介绍了现有的2类杂散电流模型的特点,然后提出了基于电场的杂散电流模型,该模型采用了腐蚀量这一直观标准来评价杂散电流对埋地金属的危害程度,在保持地下流动的杂散电流分布趋势不变的情况下,用半球型电极求解出地下的电场分布,进而求解出流过埋地金属的腐蚀电流,最后归算到金属腐蚀量.并编程对算例进行了求解和分析.     

传感器支架和外加测量体影响电场测量值的实验

为了克服银-氯化银的三分量传感器测得的测量值与电场发生器标准值存在的误差,设计了传感器支架和外加测量体影响电场测量值的实验．在电位和电流连续的条件下,运用麦克斯韦方程组,计算了规则球形测量体引起的电场畸变,并进行了实验验证．实验结果表明,测量体引起的电场畸变不可忽略;测量体处于电极内部会增大测量的电场,处于外部时将降低测量的电场;当测量体离测量电极比较近时,影响较大,反之,影响较小．     

雷电脉冲对导体平面窄缝隙穿透的时域分析

研究无限大导体平面任意形状窄缝隙对雷电脉冲的时域穿透特性。文中以窄缝隙内等效面磁流为未知量建立了时域微积分方程，寻求了一种稳定有效的数值求解方法，编程计算了穿透电场时域特性，并给出了分析结论。     

Modeling of an ionized electric field on the building near the UHVDC transmission line

In this paper,a 3D upstream finite element method is developed to analyze the ionized electric field around the UHVDC transmission lines including the building near it.The ionized electric field around the building is reduced due to the shielding effect of the building and the shielding distance is about three times its height.The ionized electric field including the human body model on the building and away from the building is also taken into account.The ionized electric field distortion ratio of the human body model is discussed in this paper.The distortion ratios for the positions on the building are less than those on the ground.     

单极高压直流输电线路电场强度计算

通过改进Sarma计算方法和引入分裂导线的作用，运用解析法计算了高压直流输电线路的电场强度，并分析了线路几何参数的影响.结果表明，电场强度随距导线距离的增加而急剧衰减，地面最大电场强度位于导线垂直投影处.次导线半径和导线对地高度对电场强度的影响较明显，次导线半径越大，导线越高，电场强度则越小.次导线布置形式和导线分裂间距对电场强度的影响很小.在不同次导线半径下，最大电场强度与运行电压呈近似线性关系.在不同导线对地高度下，最大电场强度与运行电压呈发散状的非线性关系.将解析法计算结果和有限元法计算结果进行比较，两者吻合较好.     

医用新型高精密恒流电刺激器系统的设计

提出一种新型医用高精密恒流电刺激器系统的整体方案,可作为诱发电位的电刺激器,也可用作功能式神经肌肉电刺激器。针对高精密恒流电刺激器对刺激电压高伏值和刺激电流高精确度的设计要求,电源设计部分采用推挽升压后再倍压整流得到一个平稳的360 V高压,同时电路中的12 bit D/A和运放组成的恒流源电路可以保证一个高质量的脉宽低于10 μs、最大100 mA恒定电流的产生。针对高精密恒流电刺激器的高人体安全系数的要求,对电路中的控制信号、反馈信号和通信信号采用光电隔离,并对供电电源采用DC-DC电源隔离屏蔽;同时设计了过流保护电路、脉宽限制电路和脉宽检错电路,结合底层硬件保护和上层脉宽检错电路的双重安全保护措施,大大提高了刺激器的安全系数。系统硬件电路的仿真和实际测试结果证明该设计方案的可行性和可靠性可满足临床医疗检测的要求。     

三相电力系统电流检测方法FBD法的研究

为了更好地进行谐波和无功功率的补偿与控制,提出一种基于FBD法的电流检测方法．该方法利用参考电压来做投影变换,可以检测出基波有功电流、基波无功电流、谐波电流等．FBD法与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比,可以更加快速有效地进行电流检测．PSCAD仿真结果表明了该电流检测方法的有效性和正确性．