電磁兼容基礎(chǔ)03 電容性耦合

1、P13.1 電容與電容性耦合電容與電容性耦合3.2 帶電導(dǎo)體對懸浮導(dǎo)體的電容性耦合帶電導(dǎo)體對懸浮導(dǎo)體的電容性耦合3.3 帶電導(dǎo)體對接地導(dǎo)體的電容性耦合帶電導(dǎo)體對接地導(dǎo)體的電容性耦合3.4 屏蔽體對電容性耦合的影響屏蔽體對電容性耦合的影響3.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合3.6 討論討論-導(dǎo)電材料工頻電場屏蔽效能測試導(dǎo)電材料工頻電場屏蔽效能測試第三講第三講 電場（電容）性耦合電場（電容）性耦合P23.1 電容與電容與電容性耦合電容性耦合1. 電容電容P33.1 電容與電容與電容性耦合電容性耦合2. 部分電容部分電容111101212112212122202211

2、220nnnnnnnnnnnnqCvvCvvCvvqCvvCvvCvvqCvvCvvCvvP43.1 電容與電容與電容性耦合電容性耦合2. 部分電容部分電容P53.1 電容與電容與電容性耦合電容性耦合3. 電容性（電場）耦合電容性（電場）耦合P63.2 帶電導(dǎo)體對懸浮導(dǎo)體的電容性耦合帶電導(dǎo)體對懸浮導(dǎo)體的電容性耦合大地上方有兩根平行導(dǎo)線，導(dǎo)線大地上方有兩根平行導(dǎo)線，導(dǎo)線1帶電壓帶電壓V1，導(dǎo)線，導(dǎo)線2懸浮。懸浮。C1G, C12及及C2G為部分電為部分電容，試求導(dǎo)線容，試求導(dǎo)線2上的對地電壓上的對地電壓121122NGCVVCCP73.3 帶電導(dǎo)體對接地導(dǎo)體的電容性耦合帶電導(dǎo)體對接地導(dǎo)體的電容性

3、耦合R為導(dǎo)線為導(dǎo)線2的接地電阻的接地電阻2212122211221211221111 11 1GGNGGGGGR j CRj CVVR j Cj CRj CRRj CVRj CRj CRj CVRjCCP83.3 帶電導(dǎo)體對接地導(dǎo)體的電容性耦合帶電導(dǎo)體對接地導(dǎo)體的電容性耦合討論：討論：1122121 GNRjCCVRj C V1121221122 GNGCRjCCVVCC1）接地良好）接地良好2）接地不好或高頻情況）接地不好或高頻情況此時(shí)，容性耦合等價(jià)于在導(dǎo)線此時(shí)，容性耦合等價(jià)于在導(dǎo)線2上接入了強(qiáng)度為上接入了強(qiáng)度為jC12V1的電流源的電流源P93.4 屏蔽體對電容性耦合的屏蔽體對電容性耦合的

4、影響影響1）屏蔽體不接地）屏蔽體不接地111sSssGNSCVVCCVV不接地的屏蔽體不能抑制電容性耦合不接地的屏蔽體不能抑制電容性耦合P103.4 屏蔽體對電容性耦合的屏蔽體對電容性耦合的影響影響2）屏蔽體接地）屏蔽體接地11111111111 11 1SGSGNSGSSGSGSSGSSSGR j CRj CVVR j Cj CRj CRRj CVRj CRj CRj CVRjCC11111111111 SSSGNSSSSGSSGCRjCCVRj C Vj C VVjCCCC111111no shield1with shieldNSSNSSGSSGVRj C VRSECVVjCCCCP113

5、.4 屏蔽體對電容性耦合的屏蔽體對電容性耦合的影響影響3）屏蔽體接地但屏蔽不完整）屏蔽體接地但屏蔽不完整-屏蔽體理想接地屏蔽體理想接地1211222 NGSCVVCCC不完整屏蔽時(shí)存在通過泄漏電容的容性耦合不完整屏蔽時(shí)存在通過泄漏電容的容性耦合P123.4 屏蔽體對電容性耦合的屏蔽體對電容性耦合的影響影響4）屏蔽體接地但屏蔽不完整）屏蔽體接地但屏蔽不完整-屏蔽體不接地，導(dǎo)體本身帶接地屏蔽體不接地，導(dǎo)體本身帶接地1210 NRVRj C VP133.4 屏蔽體對電容性耦合的屏蔽體對電容性耦合的影響影響1210 NRVRj C V4）屏蔽體接地但屏蔽不完整）屏蔽體接地但屏蔽不完整-屏蔽體不接地，導(dǎo)

6、體本身帶接地屏蔽體不接地，導(dǎo)體本身帶接地P143.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合1、一般性模型、一般性模型地面上方地面上方n條懸空平行導(dǎo)線，看成無線長，描述它們之間的電荷量和電位條懸空平行導(dǎo)線，看成無線長，描述它們之間的電荷量和電位（對地）之間的關(guān)系。（對地）之間的關(guān)系。P153.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合1、一般性模型、一般性模型uPq222200211ln, ln22ijijiijiiiijijxxyyyPPrxxyyu=u1 u2 uN T表示由各導(dǎo)線的電位組成的列向量表示由各導(dǎo)線的電位組成的列向量q=q1 q2 q

7、N T電荷量和電位之間的關(guān)系：電荷量和電位之間的關(guān)系：電位系數(shù)矩陣電位系數(shù)矩陣P的各元素的計(jì)算式（由鏡像法導(dǎo)出）的各元素的計(jì)算式（由鏡像法導(dǎo)出）ri為各導(dǎo)線的半徑為各導(dǎo)線的半徑P163.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算P173.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算1112131415161718191,101,111,121,13212223242526272829212121212345

8、 pnaabbccggggguPPPPPPPPPPPPPuPPPPPPPPPPuuuuuuuuuuu,102,112,122,1313,113,213,313,413,513,9 PPPPPPPPP121212123413,1013,1113,1213,135 pnaabbccgggggqqqqqqqqqqqqPPPPq先得出電位系數(shù)矩陣P183.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算已知條件11111, , 0pnggggguuuuuuu1212121212120, 0, 0, , aabbc

9、caabbccqqqqqquuuuuu約定條件待求量121212, , ,aabbccuuuuuuP193.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算1112131415161718191,101,111,121,13212223242526272829212121212345 pnaabbccgggggqBBBBBBBBBBBBBqBBBBBBBBBBqqqqqqqqqqq,102,112,122,1313,113,213,313,413,513,9 BBBBBBBBB121212123413,1

10、013,1113,1213,135 pnaabbccggggguuuuuuuuuuuuBBBBu轉(zhuǎn)化為電荷量電位關(guān)系1BPP203.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算11121314151617182122232425262728121212 pnaabbccqBBBBBBBBqBBBBBBBBqqqqqq1212181828384858687882 pnaabbccuuuuuuuBBBBBBBBu利用地線電位為零的特點(diǎn)，消除地線（舍棄與地線編號對應(yīng)的行、列）P213.5 工程例子工程例子輸

11、電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算將將B B矩陣分塊，并將子矩矩陣分塊，并將子矩陣的元素相加，可將陣的元素相加，可將B B矩矩陣從陣從8 8階縮到階縮到5 5階階121212aaabbbcccuuuuuuuuu121212aaabbbcccqqqqqqqqq利用子導(dǎo)線電位相等的特點(diǎn)，將同一相的分裂導(dǎo)線合并P223.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算分裂導(dǎo)線合并后的結(jié)果1112131415212223242531

12、3233343541424344455152535455 ppnnaabbccquEEEEEqEEEEEuqEEEEEuqEEEEEuqEEEEEu已知條件, 0pnabcuuqqq待求量, , abcuuuP233.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算矩陣分塊已知條件, 0pnabcuuqqq待求量, , abcuuuP243.5 工程例子工程例子輸電線路之間的容性耦合輸電線路之間的容性耦合2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算矩陣分塊已知條件, 0pna

13、bcuuqqq待求量, , abcuuu313233343541424344455152535455 aapbbnccqEEEEEuuqEEEEEuuEEqEEEu1333435313243444541425152535455 apbncuEEEEEuuEEEEEuEEuEEE P253.5 工程例子工程例子潛供電流潛供電流2、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算、輸電線路的容性（靜電）耦合電壓計(jì)算線路上發(fā)生單相接地故障，故障相線路兩側(cè)斷開，非故障相仍然繼續(xù)運(yùn)行，這時(shí)非故障相線路上發(fā)生單相接地故障，故障相線路兩側(cè)斷開，非故障相仍然繼續(xù)運(yùn)行，這時(shí)非故障相與斷開的故障相之間存在靜電（相間電容）和電磁

14、（相間互感）耦合。使故障點(diǎn)弧光通道與斷開的故障相之間存在靜電（相間電容）和電磁（相間互感）耦合。使故障點(diǎn)弧光通道中仍有一定數(shù)值的電流通過，此電流稱為潛供電流。通常電容耦合占主。潛供電流影響故中仍有一定數(shù)值的電流通過，此電流稱為潛供電流。通常電容耦合占主。潛供電流影響故障點(diǎn)電弧熄滅和故障相的重合閘。障點(diǎn)電弧熄滅和故障相的重合閘。P263.6 3.6 應(yīng)用應(yīng)用- -導(dǎo)電材料工頻電場屏蔽效能簡易測試導(dǎo)電材料工頻電場屏蔽效能簡易測試如上圖，在金屬箱體上開窗口，測試窗口處于開放狀態(tài)及被待測材料（復(fù)合導(dǎo)電材料、金如上圖，在金屬箱體上開窗口，測試窗口處于開放狀態(tài)及被待測材料（復(fù)合導(dǎo)電材料、金屬網(wǎng)）覆蓋兩種情況下大電阻上電壓的比值，表征待測材料的工頻電場屏蔽性能。屬網(wǎng)）覆蓋兩種情況下大電阻上電壓的比值，表征待測材料的工頻電場屏蔽性能。