[发明专利]一种多导体传输线系统空间磁场描述方法

说明书

技术领域

本发明涉及多导体传输线系统空间电磁场，能对多导体传输线系统空间磁场进行准确、完备、细致描述，为开展多导体传输线系统电气参数计算和性能指标分析提供基础方法。

背景技术

多导体传输线系统系由多个导体构成的电能传输系统，对其进行空间磁场描述是开展电气参数计算和性能指标分析的前提。

目前，对于多导体传输线系统的磁场描述普遍采用如下方法：首先设定其中一个导体为参考导体(通常以大地作为参考导体)，其他导体(这里定义为主导体)与参考导体构成的空间为基本空间磁场单元，如由n个导体传输线可构成n-1个基本空间磁场单元，然后对于某一基本空间磁场单元，根据该基本空间磁场单元的主导体电流，并假定参考导体中存在与主导体大小相同，方向相反电流，按照该基本空间磁场单元的空间位置，计算该基本空间磁场中的自感磁链(导体通常为非线圈导体，因此，磁链等于磁通)，考虑其他基本空间磁场单元的主导体电流和参考导体电流(参考导体电流与主导体电流大小相同，方向相反)在该基本空间磁场单元中产生的磁链，计为互感磁链，综合自感磁链和互感磁链后，完成对单个基本空间磁场单元磁场描述，以此类推，按照该方法，对其他基本空间磁场单元进行磁场描述，最后，综合各基本空间磁场单元的磁场描述方程，列写空间磁场描述矩阵，完成多导体传输线系统空间磁场描述。

多导体传输线系统空间磁场描述的完备性和准确性取决于是否能够准确反映空间诸多电流中任一电流位置和大小变化对磁场描述结果的影响。上述方法，参考导体和主导体的选择具有一定的随机性，基本空间磁场单元缺乏与电流相联系的严格物理意义，因此，基本空间磁场单元并不能直接反应空间诸多电流中任一电流位置和大小变化的影响，降低了多导体传输线系统空间磁场描述的完备性和准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多导体传输线系统空间磁场描述方法，以对多导体传输线系统空间磁场进行准确、完备、细致描述，为开展多导体传输线系统电气参数计算和性能指标分析提供基础方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

本发明一种多导体传输线系统空间磁场描述方法，包括如下步骤：

①将复杂多导体传输线系统中导体按照传输和回流功能进行分类，然后，由参与传输和回流的不同导体两两构建回路，以物理意义上与电流相唯一对应的回路作为基本空间磁场单元；

②针对每一个回路，根据该回路导体的半径和空间相对距离等参数推导计算出各回路的自感磁链以及不同回路间的互感磁链，综合自感磁链和互感磁链后，完成对单个基本空间磁场单元的磁场描述；

③按照步骤①和步骤②，对其他基本空间磁场单元进行磁场描述；

④综合各基本空间磁场单元的磁场描述方程，列写空间磁场描述矩阵，完成多导体传输线系统磁场描述。

本发明的有益效果是，将多导体传输线系统中各导体按照传输和回流功能进行分类，由参与传输和回流的不同导体两两构建回路，以物理意义上与电流唯一对应的回路作为基本空间磁场单元，这样能够实现基本空间磁场单元直接反应空间诸多电流中任一电流位置和大小变化的影响，从而确保多导体传输线系统磁场描述的完备性和准确性。

附图说明

图1是2传输导体2回流导体系统示例图。

图中示出标记及所对应的含义：导体11、导体12为传输导体，其电流为I₁₁、I₁₂；导体01、导体02为回流导体，其电流为I₀₁、I₀₂；S₁₁、S₁₂、S₂₁、S₂₂分别为导体11与导体01、导体11与导体02、导体12与导体01、导体12与导体02的距离；r₁₁、r₁₂、r₀₁、r₀₂分别为导体11、导体12、导体01、导体02的半径；图中导体11与导体01、导体11与导体02、导体12与导体01、导体12与导体02分别构成了回路1，回路2，回路3，回路4。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细阐述。