[发明专利]中波频段特高压输电线路铁塔二次辐射抑制装置及方法

说明书

技术领域

本发明一种中波频段特高压输电线路铁塔二次辐射抑制装置及方法，属于高压输变电工程电磁兼容领域。 

背景技术

无源干扰的产生主要来源于铁塔与地线组成的回路，或多基铁塔自身在外加电磁波激励下产生的二次辐射。针对线路铁塔与地线绝缘的情况，根据天线理论，铁塔在中波频段（0.3~3MHz）可视为独立的、垂直于地面的单极线天线，该线天线在中波无线电信号的激励下感应出巨大的感应电流。感应电流产生的二次辐射电磁波与原入射电磁波叠加，改变了原入射电磁波的幅值和相位，从而对邻近无线电台站产生强烈的干扰。因此，必须抑制中波频段特高压输电线路铁塔对邻近无线电台站的二次辐射。 

针对无源干扰的防护措施，我国当前的工作集中在特高压线路与各类无线电台站之间无源干扰防护间距的国家标准制定方面。特高压输电线路与无线电台站之间无源干扰防护距离的制定方法已较为成熟。中国专利ZL：200710168958.1 公开的《特高压交流线路与短波无线电测向台间防护距离确定方法》；中国专利ZL：200710168959.6公开的《特高压交流线路与中波导航台间防护距离确定方法》； 和中国专利申请号：201110266401.8公开的《特高压直流输电线路与无线台站之间防护间距的确定方法》。均针对特高压交流线路与临近具体台站之间的防护距离求解方法进行了阐述。但是，制定特高压输电线路与邻近无线电台站无源干扰防护间距的相关标准，只能为未建的线路和台站工程建设提供一定的依据，这无法解决特高压线路由于土地资源无法绕行的情况，也无法解决已有的线路和台站之间的电磁干扰问题。 

因此，探寻主动抑制特高压输电线路无源干扰的有效技术，作为仅依靠防护间距标准的无源干扰防护措施的有效补充是非常必要的。中国专利申请号：201110275071.9公开的《一种减小特高压交流线路对无线电台站的无源干扰方法》，通过在架空地线或杆塔上套装磁环来控制无源干扰的大小，即采用磁环增加电磁波能量的损耗和削弱电磁波传播的方法，减小无源干扰水平。该专利中涉及到的磁环材料特性参数确定较为繁琐，且只能近似设定，同时，磁环材料的成本高，磁环安装的施工难度大。特别需要指出的是，该专利要求圆形的磁环套在杆塔或地线上，这种方法只能适用于输电线路在架线施工时采用，无法适用于建成后的线路。因此，针对于已建成的线路对邻近无线电台站的无源干扰问题，需针对性的发明一种新的方法和装置，解决线路投运后出现的二次辐射问题。 

发明内容

本发明基于抑制无源干扰极大值的思想，针对特高压输电线路铁塔与地线绝缘的情况，从特高压输电铁塔产生二次辐射的机理出发，提供了中波频段特高压输电线路铁塔二次辐射抑制装置及方法，能够有效抑制特高压输电铁塔对邻近无线电台站二次辐射。 

本发明采取的技术方案为：中波频段特高压输电线路铁塔二次辐射抑制装置，包括金属绞线、接地装置，金属绞线的一端连接铁塔塔顶、另一端在距离地面一定高度的位置连接由：可调电感L、可调电容C、短截金属绞线并联构成的并联组件一端，所述并联组件另一端连接接地装置。 

所述可调电感L、可调电容C、短截金属绞线分别串联第一切换开关K1、第二切换开关K2、第三切换开关K3构成所述并联组件的三个支路。 

所述金属绞线的长度等于铁塔的高度、且和铁塔之间始终保持一定距离。 

中波频段特高压输电线路铁塔二次辐射抑制方法，首先确定四分之一倍的铁塔二次辐射最大值频率对应的波长，将铁塔的高度与四分之一倍的波长进行对比，通过切换开关以及调节可调电容或可调电感操作，调节特高压输电铁塔二次辐射抑制装置的感应电流，从而抑制铁塔对附近的无线电台站的信号干扰。 

中波频段特高压输电线路铁塔二次辐射抑制方法，包括以下步骤： 

步骤一：根据无源干扰水平射频图，确定铁塔二次辐射最大值频率，计算该频率对应电磁波的波长；

步骤二：比较四分之一倍的波长和铁塔的高度，当铁塔高度为四分之一倍的波长时，第三切换开关K3切换到短金属绞线所在支路；当铁塔高度小于四分之一倍的波长时，第二切换开关K2切换到可调电容C所在支路；当铁塔高度大于四分之一倍的波长时，第一切换开关K1切换到可调电感L所在支路；

步骤三：调节可调电容C或可调电感L，对特高压输电铁塔二次辐射抑制装置的感应电流进行调节，使其与铁塔的感应电流大小相等、相位相反，从而最大幅度地抑制铁塔对邻近的无线电台站产生无源干扰。