[發明專利]恒定電場主動抗干擾方法及其控制裝置

有效

• 申請號: 202110888901.9
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113328767B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 馮建生
• 申請（專利權）人: 南京汽輪電力控制有限公司
• 主分類號: H04B3/32
• 分類號: H04B3/32;H01B7/17
• 代理公司: 南京鑫之航知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 姚蘭蘭

1.一種恒定電場主動抗干擾方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、利用直流穩壓電源或蓄電池在電纜的抗干擾芯線導體與電纜屏蔽層導體之間施加直流電壓U₀，獲得離軸線r處的電位移D_E；

S2、根據電纜結構和所述直流電壓U₀，計算電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間徑向位置的電場強度；

S3、計算電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間需修復的單位長度電纜內聚集的電荷τ；

S4、計算電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間的電容；

S5、計算所述電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間儲存的電場糾偏能量W_E，將電源能量W_P與所述電場糾偏能量W_E之和作為抗干擾總能量W；根據所述抗干擾總能量W，對受到干擾信號影響產生變化的電場進行修復。

2.根據權利要求1所述的一種恒定電場主動抗干擾方法，其特征在于：步驟S1中，所述電位移D_E的計算方法為：

其中，為方向向量，r為電纜的圓柱面半徑，τ為電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線上所集聚的電荷。

3.根據權利要求1所述的一種恒定電場主動抗干擾方法，其特征在于：步驟S2中，所述電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間的電場強度的計算公式為，

；

以R2上的點為起點，R1上的點為終點，沿電場方向從起點到終點的路徑上，電勢變化的總和為所加的抗干擾電壓U₀，

其中，為自然對數, 即以常數e為底數求對數的運算符號，為沿電場強度方向的電位移路徑，R1為電纜屏蔽層導體的內半徑，R2為電纜抗干擾芯線導體的外半徑，為電位移；

得到不含方向電場強度E為

。

4.根據權利要求3所述的一種恒定電場主動抗干擾方法，其特征在于：步驟S3中，所述電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間需修復的單位長度電纜內聚集的電荷τ：

當電纜長度為L時，在長度為L的電纜屏蔽層與抗干擾芯線導體上聚集的電荷為：

其中， 為在長度為L的電纜屏蔽層導體內半徑處聚集的電荷， 為在長度為L的電纜抗干擾芯線外半徑處聚集的電荷，為電荷密度。

5.根據權利要求1所述的一種恒定電場主動抗干擾方法，其特征在于：步驟S4中，所述電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間的電容計算公式為

；

其中，C為單位長度的電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間的電容，

當電纜長度為L時，長度為Ｌ的電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間的電容為，

其中，C_L為電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間的電容。

6.根據權利要求3所述的一種恒定電場主動抗干擾方法，其特征在于：步驟S5中，所述電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體間儲存的電場糾偏能量為

。

7.基于權利要求1-6任意一項所述的主動抗干擾方法的控制裝置，其特征在于：包括，

與電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體連接的雙位置開關；

與雙位置開關中工作位置連接，用于限制建立抗干擾電場時充電電流的充電限流電阻器；

與雙位置開關中檢修位置連接，用于限制消耗電場中儲存的能量時放電電流的放電限流電阻器。

8.根據權利要求7所述的控制裝置，其特征在于：

所述雙位置開關置于工作位置時，直流電壓U₀通過充電限流電阻器給電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體充電，剛接通電源時，電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體的電壓為0，充電限流電阻器的發熱功率最大，其值為：P_xc=U₀²/R_C,流經充電限流電阻器的電流為I_xc=U₀/R_C；其中，P_xc代表充電限流電阻器的發熱功率，R_C代表充電限流電阻器的電阻，I_xc代表充電限流電阻器電流；

所述雙位置開關置于檢修位置時，電源被斷開，剛接通放電限流電阻器時，電纜屏蔽層導體與抗干擾芯線導體的電壓為U₀，放電限流電阻器的發熱功率最大，其值為：P_xf=U₀²/R_x,流經放電限流電阻器的電流為I_xf=U₀/R_x ，其中，R_x代表放電限流電阻器的電阻,P_xf代表放電限流電阻器的發熱功率,I_xf 表示放電限流電阻器的電流。