唐波，陳彬，張翼，白永祥，瞿子航

(1．三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，湖北宜昌443002; 2．河南省電力公司三門峽供電公司，河南三門峽472000)

中波頻段輸電線路無(wú)源干擾的諧振及地線感應(yīng)電流特性

唐波1，陳彬1，張翼2，白永祥2，瞿子航1

(1．三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，湖北宜昌443002; 2．河南省電力公司三門峽供電公司，河南三門峽472000)

當(dāng)前我國(guó)特高壓輸電線路無(wú)源干擾的諧振主要引用IEEE的研究結(jié)論，然而IEEE認(rèn)為該結(jié)論僅適用1.7MHz以下頻率。針對(duì)于輸電鐵塔與地線相連的情況，根據(jù)IEEE的研究成果，歸納出依據(jù)地線感應(yīng)電流特性判定輸電線路無(wú)源干擾諧振的產(chǎn)生條件。以IEEE研究模型為對(duì)象，采用線天線和垂直極化平面波進(jìn)行激勵(lì)，結(jié)合輸電線路無(wú)源干擾線電場(chǎng)積分方程與矩量法，計(jì)算并分析了100kHz～3MHz頻率的地線感應(yīng)電流及無(wú)源水平。研究結(jié)果驗(yàn)證了IEEE提出的1.7MHz以下頻率感應(yīng)電流為無(wú)源干擾決定性影響因子的結(jié)論，但“整數(shù)倍波長(zhǎng)回路諧振頻率”預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性有限。

輸電線路;無(wú)源干擾;諧振頻率;感應(yīng)電流;矩量法;中波頻段

1 引言

特高壓輸電線路與高壓輸電線路相比具有金屬部件結(jié)構(gòu)尺寸更大、線路路徑更長(zhǎng)的特點(diǎn)，因此，其對(duì)線路鄰近各類無(wú)線電臺(tái)站的無(wú)線電無(wú)源干擾問(wèn)題成為特高壓輸電工程電磁環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵問(wèn)題之一［1，2］。當(dāng)前，在特高壓輸電線路工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)中，如何規(guī)避線路對(duì)鄰近無(wú)線電子設(shè)施的無(wú)源干擾，已成為困擾特高壓輸電線路路徑選擇的重要問(wèn)題［3-5］。IEEE在1996年制定了輸電線路對(duì)中波廣播臺(tái)無(wú)源干擾計(jì)算和諧振頻率預(yù)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)［6］。該標(biāo)準(zhǔn)基于天線理論，研究輸電線路在線天線激勵(lì)下的無(wú)源干擾感應(yīng)電流及場(chǎng)強(qiáng)變化規(guī)律，闡述了535～1705kHz的諧振機(jī)理。

我國(guó)隨著特高壓電網(wǎng)的建設(shè)，才開始有了1000kV特高壓交流輸電線路和±800kV特高壓直流輸電線路對(duì)各類無(wú)線電臺(tái)站無(wú)源干擾方面的研究［7-10］。由于我國(guó)特高壓工程迅速開展而缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前的研究工作集中在特高壓線路與各類無(wú)線電臺(tái)站之間防護(hù)間距的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定方面。防護(hù)間距求解的基本思想是根據(jù)干擾極大值隨空間距離衰減規(guī)律進(jìn)行確定。顯然，無(wú)源干擾諧振頻率的確定直接影響防護(hù)間距求解的正確性，而平面波激勵(lì)下，IEEE提出的諧振頻率觀點(diǎn)能否適用，尚需進(jìn)一步探討。

本文結(jié)合IEEE提出的無(wú)源干擾諧振機(jī)理，歸納了鐵塔與地線相連時(shí)1.7MHz以下干擾諧振的判定依據(jù)?；诖?，對(duì)其IEEE的研究頻率進(jìn)行了拓展，研究線天線和平面波激勵(lì)下的中波無(wú)源干擾地線感應(yīng)電流和干擾水平，驗(yàn)證了IEEE關(guān)于1.7MHz以下頻率無(wú)源干擾由感應(yīng)電流決定的結(jié)論，但認(rèn)為其干擾諧振的“整數(shù)倍波長(zhǎng)頻率”預(yù)測(cè)方式不甚準(zhǔn)確。因此，在進(jìn)行輸電線路無(wú)源干擾防護(hù)間距求解和諧振分析時(shí)，必須有條件地引用IEEE相關(guān)結(jié)論。

2 IEEE提出的諧振頻率與感應(yīng)電流

2.1 輸電線路無(wú)源干擾及諧振頻率

無(wú)源干擾是指輸電線路的金屬部分在無(wú)線電信號(hào)電磁波的激勵(lì)下會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而被動(dòng)地向空間發(fā)出二次輻射電磁波，此感應(yīng)電流產(chǎn)生的二次輻射場(chǎng)及其反射電磁波與原激勵(lì)電磁場(chǎng)相互疊加，導(dǎo)致原電磁場(chǎng)的相位與幅值發(fā)生改變。

輸電線路在某頻率的激勵(lì)電磁波作用下，二次輻射劇烈，無(wú)源干擾水平達(dá)到極大值，該頻率稱為無(wú)源干擾的“諧振頻率”，此現(xiàn)象稱為“無(wú)源干擾諧振”。

2.2 諧振頻率的預(yù)測(cè)方法

IEEE認(rèn)為輸電線路無(wú)源干擾諧振機(jī)理有兩種情況:①當(dāng)鐵塔和架空地線未絕緣時(shí)，架空地線將相鄰的2基鐵塔連接起來(lái)，加上鐵塔和地線對(duì)地的鏡像組成“環(huán)形天線”。當(dāng)“環(huán)形天線”長(zhǎng)度等于整數(shù)倍波長(zhǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生干擾諧振現(xiàn)象，從而對(duì)中波廣播臺(tái)站產(chǎn)生極大的干擾，文獻(xiàn)［6］稱之為“整數(shù)倍波長(zhǎng)回路諧振頻率”;②當(dāng)鐵塔和架空地線絕緣時(shí)，諧振頻率主要取決于激勵(lì)電磁波的波長(zhǎng)和鐵塔的高度。垂直接地的鐵塔高度達(dá)到λ/4時(shí)，會(huì)產(chǎn)生干擾諧振，文獻(xiàn)［6］稱之為“λ/4諧振頻率”。

2.3 地線與鐵塔相連時(shí)的感應(yīng)電流

文獻(xiàn)［11］認(rèn)為當(dāng)鐵塔和架空地線未絕緣且頻率低于1.7MHz，“環(huán)形天線”的總長(zhǎng)度L為無(wú)線電臺(tái)站工作頻率波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，整個(gè)“環(huán)形天線”會(huì)發(fā)生干擾諧振現(xiàn)象，并且會(huì)在地線上出現(xiàn)幅值較大的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流沿地線呈駐波分布，如圖1所示。文獻(xiàn)［6］提出了“環(huán)形天線”諧振頻率計(jì)算公式:

式中，h1、h2為構(gòu)成環(huán)形天線兩個(gè)垂直接地的鐵塔高度(m);s1為相鄰兩基鐵塔的檔距(m);c為真空中光速;N為正整數(shù);1.08是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，由文獻(xiàn)［6］提出的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

圖1 單檔架空地線感應(yīng)電流分布情況Fig．1 Induced current distribution on span of power line

2.4 無(wú)源干擾諧振的判定依據(jù)

文獻(xiàn)［11］歸納得到輸電線路(地線和鐵塔未絕緣)對(duì)中波無(wú)線電臺(tái)站發(fā)生干擾諧振的判定條件有以下兩條:①觀察地線駐波電流的相位變化，除在駐波的波節(jié)處相位發(fā)生180°改變外，其余處駐波電流相位隨著距離變化恒定不變;②若線路為雙地線，則遠(yuǎn)側(cè)和近側(cè)地線對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的駐波電流的幅值和相位基本相同。

地線感應(yīng)電流符合以上兩條判定條件是判斷輸電線路是否產(chǎn)生干擾諧振的依據(jù)。

3 無(wú)源干擾感應(yīng)電流及干擾水平求解

3.1 地線感應(yīng)電流的計(jì)算方法

文獻(xiàn)［12］通過(guò)電磁散射理論，建立輸電線路無(wú)源干擾數(shù)學(xué)模型，并得出了線、面電場(chǎng)積分方程及對(duì)應(yīng)的解法。由于輸電線路各組成部分的復(fù)雜性，很難獲得線路無(wú)源干擾電場(chǎng)積分方程的精確解，因此只能采取相關(guān)的數(shù)值方法進(jìn)行求解。由于積分方程自動(dòng)滿足輻射邊界條件，并只需對(duì)建模后的輸電線路模型進(jìn)行離散，因此運(yùn)用矩量法可以求解線電場(chǎng)積分方程。

選取脈沖基函數(shù)對(duì)感應(yīng)電流進(jìn)行離散展開，即對(duì)模型劃分線單元網(wǎng)格，并得到網(wǎng)格單元的感應(yīng)電流;選取Diracδ函數(shù)為檢驗(yàn)函數(shù)可得到N個(gè)方程和N個(gè)未知數(shù)的線性代數(shù)方程組，從而可計(jì)算各網(wǎng)格單元感應(yīng)電流的近似解，并最終求解輸電線路無(wú)源干擾問(wèn)題。

3.2 無(wú)源干擾水平的計(jì)算方法

無(wú)源干擾水平的計(jì)算方法如下:

式中，Ey表示考慮輸電線路影響以后觀測(cè)點(diǎn)的空間電場(chǎng)強(qiáng)度;En表示無(wú)輸電線路時(shí)觀測(cè)點(diǎn)的空間電場(chǎng)強(qiáng)度。

3.3 IEEE研究用的輸電線路模型

沿用文獻(xiàn)［11］提出的500kV雙回輸電線路V1S型鐵塔為實(shí)例進(jìn)行相關(guān)建模和計(jì)算。由于鐵塔截面尺寸與中波波長(zhǎng)相比很小，因此將空間桁架鐵塔等效為單線模型。根據(jù)文獻(xiàn)［13，14］，線模型的半徑取值為3.51m;鐵塔模型中地線橫擔(dān)長(zhǎng)度為21m，半徑為1m，其支撐的兩條地線的半徑為0.025m，最后建立的仿真模型如圖2所示。

根據(jù)文獻(xiàn)［15］，輸電線路無(wú)線電干擾測(cè)量天線在地面2m高處，觀測(cè)場(chǎng)點(diǎn)距離輸電線路中心線的垂直距離為2000m，因此取觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)為(0，2000，2)。

文獻(xiàn)［11，16］研究發(fā)現(xiàn)，若考慮大地對(duì)入射電磁波的吸收損失，即大地的電導(dǎo)率為有限的數(shù)值，計(jì)算得出的無(wú)源干擾水平比實(shí)際要小，同時(shí)對(duì)諧振頻率的預(yù)判有一定影響;若視大地為理想導(dǎo)體，計(jì)算得出的無(wú)源干擾水平雖然比實(shí)際的要大，但仍可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)回路所對(duì)應(yīng)的諧振頻率。因此本文研究所用的模型均假設(shè)大地為理想電導(dǎo)體。

圖2 CW Truemen在1991年研究中所用的輸電線路模型Fig．2 Power transmission linemodel built by CW Truemen in 1991

當(dāng)線天線距離輸電線路較近時(shí)，塔線體系各點(diǎn)距線天線的距離相差較大，各點(diǎn)入射電磁波的幅值和相位不同;而當(dāng)線天線處于無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，塔線體系各點(diǎn)距線天線的距離近似相等，各點(diǎn)入射電磁波的幅值和相位幾乎相同，因此可將塔線體系所接收到的電磁波視為平面波激勵(lì)。

4 線天線激勵(lì)下的感應(yīng)電流與干擾水平

4.1 地線感應(yīng)電流的計(jì)算結(jié)果

對(duì)圖2所示模型中的地線按照25m進(jìn)行線單元?jiǎng)澐?，采用矩量法?jì)算模型中地線各部分的感應(yīng)電流。IEEE認(rèn)為的1λ、2λ、3λ、4λ波長(zhǎng)諧振頻率分別為460kHz、920kHz、1380kHz、1840kHz。

線天線激勵(lì)下，460kHz、920kHz、1380kHz和1840kHz時(shí)遠(yuǎn)、近側(cè)地線感應(yīng)電流幅值和相位隨頻率的變化曲線分別如圖3和圖4所示。

圖3 線天線激勵(lì)下遠(yuǎn)、近側(cè)地線感應(yīng)電流幅值曲線Fig．3 Amplitude of induced current distribution on distal and proximal overhead ground lines，excitated by wire antenna

圖4 線天線激勵(lì)下遠(yuǎn)、近側(cè)地線感應(yīng)電流相位曲線Fig．4 Phase of induced current distribution on distal and proximal overhead ground lines，excitated by wire antenna

由圖3可知，頻率為460kHz、920kHz時(shí)兩條地線駐波電流幅值曲線重合;頻率1380kHz時(shí)遠(yuǎn)、近側(cè)地線駐波電流數(shù)值的最大差值為0.732×10－5A，但兩條地線的感應(yīng)電流幅值曲線的變化趨勢(shì)相同;頻率為1840kHz時(shí)遠(yuǎn)、近側(cè)地線駐波電流幅值曲線的數(shù)值、變化趨勢(shì)均不再相同。

由圖4可知，460kHz和920kHz時(shí)駐波電流的相位除了在駐波波節(jié)處發(fā)生180°改變外，其余各處駐波電流相位保持恒定，且兩條地線感應(yīng)電流相位曲線重合;頻率為1380kHz時(shí)遠(yuǎn)、近側(cè)地線駐波電流的相位非恒定值，但兩條地線的感應(yīng)電流相位曲線重合;頻率為1840kHz時(shí)遠(yuǎn)、近側(cè)地線駐波電流相位曲線的數(shù)值和變化趨勢(shì)不再相同。

4.2 無(wú)源干擾水平的計(jì)算結(jié)果

2#－3#鐵塔之間遠(yuǎn)、近側(cè)地線感應(yīng)電流幅值以及線天線饋電電流隨頻率的變化曲線如圖5所示。隨著頻率的增加，線天線饋電端的電壓恒為1V，線天線饋電電流非恒定值，地線感應(yīng)電流的變化趨勢(shì)由線天線饋電電流決定。

圖5 頻率對(duì)地線感應(yīng)電流及線天線饋電電流的影響Fig．5 Impact on induced current and feed current of wire antenna from frequency

為研究無(wú)源干擾水平和地線感應(yīng)電流間的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的思想，需要將地線感應(yīng)電流最大值進(jìn)行歸一化處理，即求解線天線饋電電流恒為1A時(shí)的地線感應(yīng)電流:

式中，max(Iij)表示頻率為j時(shí)地線上第i個(gè)線單元感應(yīng)電流的最大值;I0j表示頻率為j時(shí)線天線饋電電流。通過(guò)式(3)得到2#－3#鐵塔之間遠(yuǎn)、近側(cè)地線歸一化電流幅值隨頻率的變化曲線，如圖6所示。

為便于分析，將式(2)計(jì)算得到的無(wú)源干擾水平取絕對(duì)值。研究頻率范圍為100kHz～3MHz，步長(zhǎng)為50kHz，無(wú)源干擾水平隨頻率變化的仿真結(jié)果，如圖6所示。

圖6 線天線激勵(lì)下頻率對(duì)無(wú)源干擾水平和地線感應(yīng)電流幅值的影響Fig．6 Impact on reradiation interference and induced current amplitude from frequency，excitated by wire antenna

4.3 地線感應(yīng)電流與干擾水平極值頻率分析比較

460kHz和920kHz時(shí)地線感應(yīng)電流的分布情況嚴(yán)格符合2.4節(jié)給出的判定條件;頻率為1380kHz時(shí)，地線感應(yīng)電流的分布情況僅符合第2條判定條件;頻率為1840kHz時(shí)，兩條判定條件均不符合。這說(shuō)明“整數(shù)倍波長(zhǎng)回路諧振頻率”的觀點(diǎn)隨頻率增大，逐漸變得不準(zhǔn)確。低于1380kHz時(shí)，感應(yīng)電流的兩條判定條件均符合;超過(guò)1380kHz時(shí)，感應(yīng)電流的兩條判定條件均不符合。

根據(jù)圖6可得到以下結(jié)果:

(1)當(dāng)頻率在460kHz和920kHz時(shí)，無(wú)源干擾水平恰好出現(xiàn)極大值。頻率1380kHz處未出現(xiàn)干擾極大值，最近的干擾極值點(diǎn)位于1.5MHz處，與1380kHz相差120kHz，超過(guò)諧振帶寬(100kHz);頻率超過(guò)“3倍波長(zhǎng)回路諧振頻率”后，如1840kHz頻率點(diǎn)處未出現(xiàn)無(wú)源干擾極值。

(2)頻率低于1.7MHz時(shí)，無(wú)源干擾水平的變化趨勢(shì)和地線感應(yīng)電流幅值的變化趨勢(shì)相同，無(wú)源干擾水平達(dá)到極大值時(shí)感應(yīng)電流幅值也達(dá)到極大值;當(dāng)頻率高于1.7MHz時(shí)，無(wú)源干擾水平極值頻率和感應(yīng)電流的極值頻點(diǎn)不再相同。這說(shuō)明頻率低于1.7MHz時(shí)，無(wú)源干擾水平的主要影響因子是地線感應(yīng)電流;頻率超過(guò)1.7MHz后，無(wú)源干擾水平的主要影響因子逐步發(fā)生改變，無(wú)源干擾諧振機(jī)理不再由感應(yīng)電流決定。

4.4 結(jié)果分析

線天線激勵(lì)下，當(dāng)“環(huán)形天線”的長(zhǎng)度等于1λ和2λ時(shí)才會(huì)有干擾諧振現(xiàn)象，此點(diǎn)和IEEE認(rèn)為1.7MHz以下波頻段內(nèi)均符合“整數(shù)倍波長(zhǎng)回路諧振頻率”有所區(qū)別。結(jié)合上述研究，可認(rèn)為“3倍波長(zhǎng)回路諧振頻率”為臨界頻率，超過(guò)該頻率IEEE提出的“整數(shù)倍波長(zhǎng)回路諧振頻率”已經(jīng)不適用。

結(jié)合IEEE標(biāo)準(zhǔn)，可認(rèn)為頻率1.7MHz是輸電線路無(wú)源干擾諧振機(jī)理發(fā)生變化的臨界點(diǎn)。當(dāng)頻率低于1.7MHz時(shí)，鐵塔截面相對(duì)于電磁波的波長(zhǎng)較小，鐵塔細(xì)節(jié)對(duì)無(wú)源干擾的影響可以忽略不計(jì)，因此可以建立鐵塔的單線模型;當(dāng)頻率高于1.7MHz時(shí)，電磁波的波長(zhǎng)減小，鐵塔的細(xì)節(jié)對(duì)無(wú)源干擾水平的影響權(quán)重增大，不可忽略。同時(shí)，地線感應(yīng)電流不再是無(wú)源干擾水平的主要影響因子，無(wú)源干擾諧振機(jī)理需要重新進(jìn)行研究。

5 平面波激勵(lì)下的感應(yīng)電流與干擾水平

5.1 地線感應(yīng)電流的計(jì)算結(jié)果

由于鐵塔可看成垂直金屬接地體，因此考慮鐵塔對(duì)無(wú)線電干擾最嚴(yán)重的情況，即采用垂直極化平面電磁波對(duì)模型施加激勵(lì)。目前，我國(guó)輸電線路無(wú)源干擾防護(hù)間距研究均采用垂直極化平面波進(jìn)行激勵(lì)，計(jì)算時(shí)采用歸一化的思想，即設(shè)定激勵(lì)電磁波電場(chǎng)強(qiáng)度為1V/m，入射角度φ=180°。對(duì)于圖2所示的輸電線路模型，僅將線天線替換為垂直極化平面電磁波即可，線單元?jiǎng)澐趾陀?jì)算頻率點(diǎn)不變。

圖7、圖8分別為仿真計(jì)算得到的垂直極化平面波激勵(lì)下，460kHz、920kHz、1380kHz和1840kHz時(shí)遠(yuǎn)、近側(cè)地線感應(yīng)電流幅值和相位隨頻率變化的曲線。

5.2 無(wú)源干擾水平的計(jì)算結(jié)果

按照4.2節(jié)的方法求解輸電線路模型在垂直極化平面電磁波的激勵(lì)下，無(wú)源干擾水平絕對(duì)值及2#－3#鐵塔之間地線感應(yīng)電流幅值隨頻率的變化曲線，結(jié)果如圖9所示。

圖7 平面波激勵(lì)下遠(yuǎn)、近側(cè)地線感應(yīng)電流幅值曲線Fig．7 Amplitude of induced current distribution on distal and proximal overhead ground lines，excitated by plane wave

圖8 平面波激勵(lì)下遠(yuǎn)、近側(cè)地線感應(yīng)電流相位曲線Fig．8 Phase of induced current distribution on distal and proximal overhead ground lines，excitated by plane wave

圖9 平面波激勵(lì)下頻率對(duì)無(wú)源干擾水平和地線感應(yīng)電流幅值的影響Fig．9 Impact on reradiation interference and induced current amplitude from frequency，excitated by plane wave

5.3 地線感應(yīng)電流與干擾水平極值頻率分析比較

由圖7可知，頻率為460kHz、920kHz和1380kHz時(shí)兩條地線上的感應(yīng)電流幅值曲線重合; 1840kHz時(shí)遠(yuǎn)、近側(cè)地線感應(yīng)電流幅值曲線不再重合，兩者的最大差值達(dá)到0.12A。

由圖8可知，460kHz和1380kHz時(shí)駐波電流的相位除了在駐波波節(jié)處發(fā)生180°改變外，其余各處駐波電流相位保持恒定;920kHz、1840kHz時(shí)整條地線的駐波電流相位非恒定值。

將上述比較結(jié)果和兩條判定條件對(duì)照可知，當(dāng)垂直極化平面電磁波頻率為460kHz和1380kHz時(shí)地線感應(yīng)電流的分布情況嚴(yán)格符合前文所述兩條判定條件;頻率為920kHz時(shí)，地線感應(yīng)電流的分布情況僅符合第2條判定條件;頻率為1840kHz時(shí)，地線上的感應(yīng)電流不再符合兩條判定條件。

分析圖9可得到以下結(jié)果:

(1)當(dāng)頻率在460kHz和1380kHz時(shí)，無(wú)源干擾水平恰好出現(xiàn)極大值，頻率920kHz和1840MHz處未出現(xiàn)干擾極大值。

(2)當(dāng)頻率為460kHz和1380kHz時(shí)地線感應(yīng)電流達(dá)到極大值。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，頻率低于1.7MHz時(shí)，無(wú)源干擾水平的變化趨勢(shì)和地線感應(yīng)電流的變化趨勢(shì)相同，無(wú)源干擾水平達(dá)到極大值時(shí)相對(duì)電流也達(dá)到極大值;當(dāng)頻率高于1.7MHz時(shí)，無(wú)源干擾水平的變化趨勢(shì)和感應(yīng)電流的變化趨勢(shì)不再相同。

5.4 結(jié)果分析

當(dāng)激勵(lì)源為垂直極化平面電磁波時(shí)，IEEE提出的“整數(shù)倍波長(zhǎng)回路諧振頻率”僅適用于1λ、3λ回路諧振頻率，這與文獻(xiàn)［12］研究結(jié)論一致。

此外，同樣證明了頻率1.7MHz是輸電線路無(wú)源干擾諧振機(jī)理發(fā)生變化的臨界點(diǎn)。初步分析認(rèn)為，當(dāng)無(wú)線電臺(tái)站的工作頻率超過(guò)1.7MHz，比如達(dá)到短波頻段或者甚高頻頻段，電磁波波長(zhǎng)與線路鐵塔結(jié)構(gòu)尺寸的比值減小，線路鐵塔從可以認(rèn)為是柱體天線演變?yōu)榇蟪叽绲膹?fù)雜金屬結(jié)構(gòu)體，其無(wú)源干擾諧振的機(jī)理必然發(fā)生變化。因此需要考慮鐵塔的空間桁架結(jié)構(gòu)，建立更加接近實(shí)際鐵塔的仿真模型，重新研究輸電線路的無(wú)源干擾的諧振機(jī)理，求解無(wú)源干擾諧振頻率［17，18］。

6 結(jié)論

(1)1.7MHz頻率以下，線天線激勵(lì)時(shí)，無(wú)源干擾符合1λ和2λ波長(zhǎng)回路諧振頻率;垂直極化平面波激勵(lì)時(shí)，無(wú)源干擾符合1λ和3λ波長(zhǎng)回路諧振頻率。

(2)1.7MHz頻率以下，兩種激勵(lì)方式下的無(wú)源干擾水平和地線感應(yīng)電流幅值曲線變化趨勢(shì)近似相同，且地線感應(yīng)電流是干擾諧振的決定性因子。

(3)1.7MHz頻率以上，兩種激勵(lì)方式下，鐵塔輔材對(duì)無(wú)源干擾的影響逐漸擴(kuò)大，諧振的主要影響因子不再是地線感應(yīng)電流，其諧振機(jī)理尚需進(jìn)一步探討。

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Characteristics of induced current on ground w ire and reradiation interference resonance from power line at MF

TANG Bo1，CHEN Bin1，ZHANG Yi2，BAIYong-xiang2，QU Zi-hang1
(1．College of Electrical Engineering＆New Energy，China Three Gorges University，Yichang 443002，China; 2．Henan Sanmenxia Power Supply Company，Sanmenxia 472000，China)

Currently，the research of reradiation interference resonance from the UHV power linemainly quotes the IEEE conclusion．However，the IEEE conclusion can be only applied to the frequency below 1.7MHz．For the case of power tower connected with ground wire，the predicting conditions of interference resonance are drawn from the characteristics of induced current on ground wire according to IEEE．The research model proposed by IEEE is excited by the wire antenna and the vertical polarization plane wave．Based on the wire electric field integral equation and MOM，the induced current and the interference value are calculated and analyzed．The results show that，the IEEE conclusion，in which induced current is the impact factor of reradiation interference below frequency of 1.7MHz，is validated，while the accuracy of‘the N-wavelength loop resonance frequency’is limited．

power line;reradiation interference;resonant frequency;induced current;MOM;MF

TM723

A

1003-3076(2015)04-0049-07

2013-05-30

唐波(1978-)，男，湖北籍，副教授，博士，研究方向?yàn)檩斪冸娤到y(tǒng)電磁環(huán)境與超特高壓輸電技術(shù);陳彬(1989-)，男，河南籍，碩士研究生，研究方向?yàn)檩旊娋€路工程技術(shù)。