高铁强电压遥测想法雏形
作者:互联网
高速铁路牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网组成,牵引变电所将电力系统通过输电线送来的三相高电压变换为单相27.5Kv的交流电,经馈电线送至接触网,接触网沿导轨上空架设,动车组升弓后便从接触网取得电能。由于列车牵引电流大,牵引网短路电流大,钢轨对地泄露电阻高,导致牵引供电系统与电力配电系统,信号系统,通信系统之间的电磁环境恶化。高铁动力车间的电路检修,高电压直接挂地线短路很危险,需要隔着一段距离进行电压的测量。
从直流导线周围的磁场变化获得灵感,深入理解麦克斯韦理论方程组,接下来我将分享拙见。
首先我将从直流导线周围磁场变化的研究说起。
根据电流的磁效应,电流能产生磁场,由于每个载流的闭合回路产生的磁场与它的形状,大小,位置有关,将它们分割为许多无穷小的载流元,再利用磁场的叠加方法概括整体。
实际情况中,若在闭合回路中有一段长度为l的直导线,在其附近d<<l的范围内,
可以近似认为该导线为无限长的直导线,因此直流电产生的磁场【B=u0I/2Πd】(u0为真空磁导率)
引用欧英雷的论文《探究直流导线周围的磁场变化》中介绍的改进方法,图中P是纵刨面为矩形的圆柱体线圈,是在磁导率为u的空心圆柱体芯上,均匀而紧密的绕有N匝线圈。当ab垂直穿过P面中心,直流ab产生的磁场的磁感线是沿着垂直于ab的平面内的同心圆,因此螺线环中的线圈能最大限度的接收更多的磁感线数目 => 进而根据测量的电流值计算磁感应强度。
不得不说的是,交流电和直流电还是不一样的,所以
接下来我将结合麦克斯韦方程组的理解进一步阐述
麦克斯韦电磁理论:变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场产生变化的电场。
所谓“电荷”指独立的带电粒子,电荷属性由粒子自旋决定,右手旋粒子为“正电荷”,左手旋粒子为“负电荷”。任何带电粒子都同时携有电场和磁场,不存在单一性质的“电荷”或“磁荷”。
根据Q键电桥说,电流是导体内原子核一维电场能的传导与流动,而非导体中的自由电子定向移动。电流形成的条件是,导体内的原子有序进行排列,原子核一维电场串联在一条轴线上,链接成电桥。
当导体内有电流通过时,原子核一维电场方向是相同的,由粒子的形态场结构决定了,此时原子核质量场的矢量方向也是相同的,它们将在导体周围形成磁场。
微分方程∇·B=0,描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献。
受郑杨《超高压交流输电电磁场和直流输电合成电场的研究》的影响,尽管超高压输电线路下方电磁场分布是一个复杂的三维场问题,倒是可以利用复数的方法进行推理解释交流电产生的旋转磁场。Eg:三相交流电路。相对于检测直流直导线周围磁场变化的难度又上升了一个台阶。
利用单片机技术,结合磁致阻传感器进行相应的磁场变化的感应,进行多组实验数据的训练,在实际情况下进行相应的匹配,进行较为准确的高电压的测量。
标签:变化,遥测,电场,接触网,高铁,雏形,磁场,电流,直流 来源: https://blog.csdn.net/RokoBasilisk/article/details/91408944