雷電脈沖威脅著通信基站的穩(wěn)定運(yùn)行,雷擊作用下通信基站桿塔的精確電氣參數(shù),是針對(duì)通信基站設(shè)備抵御雷擊能力分析研究中的重要電氣參數(shù)依據(jù),對(duì)精細(xì)化基站設(shè)備防護(hù)規(guī)格的制定具有重要意義�；陔姶艌�(chǎng)有限元原理,使用實(shí)際通信基站鐵塔參數(shù)建立了模型,仿真計(jì)算了通信基站鐵塔的電氣參數(shù)。根據(jù)鐵塔部件連接特點(diǎn),考慮不同規(guī)格和位置,對(duì)角鋼塔外自感和部件間互感進(jìn)行了有限元仿真分析,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證。獲得了角鋼部件的材料、規(guī)格、位置等影響因素與其自感值、互感值的變化關(guān)系,以及不同鐵塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接情況與鐵塔總電感值的變化關(guān)系。應(yīng)用已被驗(yàn)證的仿真計(jì)算結(jié)果,建立了雷電流電路模型、基站鐵塔電路模型和基站鐵塔與電源線纜的耦合電路模型,進(jìn)一步對(duì)鐵塔內(nèi)部以及鐵塔接地系統(tǒng)的分流特性進(jìn)行了仿真分析研究。有限元仿真結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明,在雷電流頻率為10kHz-50kHz范圍內(nèi),角鋼部件電感值變化微弱;在固定雷電流頻率、材料電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率下,鐵塔角鋼部件的自感值與長(zhǎng)度成正比,兩平行角鋼部件的互感值與間距成反比;單層鐵塔中橫桿結(jié)構(gòu)對(duì)鐵塔自感參數(shù)影響微弱,而省去斜桿結(jié)構(gòu)后,鐵塔自感值明顯增大,由此針對(duì)不同塔型可省去斜桿建模... 

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

角鋼塔示意圖

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6置相關(guān)仿真條件進(jìn)行仿真。3)得到各個(gè)部件各自的電感與部件長(zhǎng)度、邊寬、邊厚、金屬材料等參數(shù)之間的關(guān)系，仿真計(jì)算各角鋼部件的電阻。4)將各個(gè)部件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行雷擊狀況下通信接地系統(tǒng)的建模和仿真計(jì)算。5)獲得通信基站鐵塔系統(tǒng)各部件之間的互感與位置、長(zhǎng)度等參數(shù)以及三角塔的電氣參數(shù)與角鋼部件的幾何結(jié)構(gòu)位置之間的關(guān)系。圖2.2研究流程圖6)使用部件電氣參數(shù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，評(píng)估建模計(jì)算的準(zhǔn)確性。7)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果差異的原因，優(yōu)化仿真計(jì)算模型，最終獲得三角塔通信接地系統(tǒng)各部件電氣參數(shù)的準(zhǔn)確仿真方法和仿真結(jié)果。8)應(yīng)用通信基站鐵塔系統(tǒng)各部件電氣參數(shù)電磁場(chǎng)仿真的結(jié)果，建立MATLAB環(huán)境的等

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11本節(jié)根據(jù)對(duì)角鋼部件自感值影響的各種因素，建立了角鋼電感計(jì)算模型，以各種影響因素作為變量，探究電感值隨各影響因素變化的具體規(guī)律。2.3.2角鋼材料磁導(dǎo)率對(duì)自感的影響根據(jù)電感定義，電感值大小與鐵磁材料本身屬性有關(guān)，在仿真計(jì)算中，通過(guò)改變角鐵的相對(duì)磁導(dǎo)率的設(shè)置，仿真計(jì)算得出角鋼自感值與相對(duì)磁導(dǎo)率的關(guān)系如圖2.3所示。圖2.3角鋼自感與相對(duì)磁導(dǎo)率關(guān)系仿真結(jié)果角鋼部件電感隨材料的相對(duì)磁導(dǎo)率的增大近似呈線性增大關(guān)系，當(dāng)鋼材料相對(duì)磁導(dǎo)率從μ0增大至5μ0時(shí)，角鋼的自感值增大為原來(lái)的5倍。這類(lèi)變化關(guān)系類(lèi)似于電感線圈有無(wú)鐵芯對(duì)其電感值的影響，用電感線圈舉例來(lái)說(shuō)：在電感線圈中加入鐵芯后，該線圈電感變化非常明顯，這是由于鐵芯增強(qiáng)了整個(gè)線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B[43]。同理，對(duì)基于磁場(chǎng)能量法的角鋼部件電感仿真計(jì)算來(lái)說(shuō)，相對(duì)磁導(dǎo)率μ0的增大使得磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大，使得式（2-3）中回路磁場(chǎng)能量Wm增大，從而導(dǎo)致角鋼自感值增大，且為線性增大關(guān)系。2.3.3雷電流頻率對(duì)自感的影響根據(jù)RogerF.Harrington的時(shí)諧電磁場(chǎng)理論[44]，電磁波在導(dǎo)電媒質(zhì)內(nèi)的傳輸過(guò)程中會(huì)發(fā)生傳輸衰減，電磁波從表面進(jìn)入導(dǎo)電媒質(zhì)越深，場(chǎng)的幅度就越小，能量就越小，即能量趨向于表面，這就是“趨膚效應(yīng)”，又稱(chēng)“集膚效應(yīng)”或“趨表效應(yīng)”[22]。為了探究雷電流頻率對(duì)角鋼部件自感的影響，用MATLAB將8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電流波形離散化，并計(jì)算出不同頻率段的能量占比[45]，如圖2.4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電流連續(xù)的細(xì)導(dǎo)體段模型的磁場(chǎng)及電感[J]. 崔翔.  物理學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]5G基站外市電建設(shè)探討[J]. 周君杰,朱勇.  電信技術(shù). 2019(11)
[3]淺談通信機(jī)房防雷應(yīng)對(duì)措施[J]. 鐘錦生.  通訊世界. 2019(11)
[4]通信基站鐵塔的選型設(shè)計(jì)分析[J]. 黃梓恒.  通信電源技術(shù). 2019(09)
[5]雷電暫態(tài)沖擊作用下10kV單回路直行水泥桿塔電感的精確計(jì)算[J]. 唐小亮,楊芳,鄭忠宇,黃文博,曾穗明.  江西電力. 2019(08)
[6]無(wú)線通信基站防雷設(shè)計(jì)與接地技術(shù)運(yùn)用研究[J]. 張凌志.  通信電源技術(shù). 2019(07)
[7]不同波形下沖擊電流發(fā)生器的搭建[J]. 徐迪,郭潔,孫晉茹.  電瓷避雷器. 2019(02)
[8]接地電阻和土壤電阻率及隱蔽泄流地網(wǎng)測(cè)量的輸電桿塔防雷技術(shù)[J]. 邢文圣,劉國(guó)勛,夏瑞瑞,羅航,劉富文,劉居輝.  電網(wǎng)與清潔能源. 2018(07)
[9]分布式基站遠(yuǎn)端射頻單元直流電源雷電浪涌防護(hù)[J]. 宋領(lǐng)赟.  電瓷避雷器. 2018(03)
[10]電磁成形線圈電感計(jì)算[J]. 鄧將華,黃伍平,王威.  福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)

博士論文
[1]架空輸電線路雷電監(jiān)測(cè)及雷擊桿塔暫態(tài)特性分析[D]. 楊勇.重慶大學(xué) 2012
[2]雷電脈沖對(duì)移動(dòng)通信基站影響的研究[D]. 李鵬.北京郵電大學(xué) 2012
[3]涂層結(jié)構(gòu)和V形切口界面強(qiáng)度的邊界元法分析研究[D]. 程長(zhǎng)征.合肥工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]關(guān)于雷擊光纖復(fù)合架空地線（OPGW）斷股的研究[D]. 郝斯杰.西安建筑科技大學(xué) 2019
[2]變電站接地系統(tǒng)數(shù)值計(jì)算與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 王成.揚(yáng)州大學(xué) 2017
[3]雷電對(duì)移動(dòng)通信基站的危害及其防護(hù)[D]. 徐燕霞.內(nèi)蒙古大學(xué) 2017
[4]軸徑向磁場(chǎng)軸帶發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真研究[D]. 王健.大連海事大學(xué) 2016
[5]憶阻器可變電阻模型的改進(jìn)與并聯(lián)憶阻器量化電路設(shè)計(jì)[D]. 侯躍偉.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[6]鐵心電感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其可視算法研究[D]. 翁斌.南昌航空大學(xué) 2012
[7]功率電感磁飽和電流測(cè)試電路的研究[D]. 滑莎.河北科技大學(xué) 2011



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