雷電脈沖威脅著通信基站的穩(wěn)定運行,雷擊作用下通信基站桿塔的精確電氣參數(shù),是針對通信基站設(shè)備抵御雷擊能力分析研究中的重要電氣參數(shù)依據(jù),對精細化基站設(shè)備防護規(guī)格的制定具有重要意義�；陔姶艌鲇邢拊�,使用實際通信基站鐵塔參數(shù)建立了模型,仿真計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,考慮不同規(guī)格和位置,對角鋼塔外自感和部件間互感進行了有限元仿真分析,并對仿真結(jié)果進行了實驗測試驗證。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)用已被驗證的仿真計算結(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,進一步對鐵塔內(nèi)部以及鐵塔接地系統(tǒng)的分流特性進行了仿真分析研究。有限元仿真結(jié)合實驗驗證結(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、材料電導率、磁導率下,鐵塔角鋼部件的自感值與長度成正比,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,由此針對不同塔型可省去斜桿建模... 

【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

角鋼塔示意圖

西安建筑科技大學碩士學位論文6置相關(guān)仿真條件進行仿真。3)得到各個部件各自的電感與部件長度、邊寬、邊厚、金屬材料等參數(shù)之間的關(guān)系，仿真計算各角鋼部件的電阻。4)將各個部件結(jié)合起來進行雷擊狀況下通信接地系統(tǒng)的建模和仿真計算。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)的實驗驗證平臺，評估建模計算的準確性。7)分析實驗結(jié)果與仿真結(jié)果差異的原因，優(yōu)化仿真計算模型，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)電磁場仿真的結(jié)果，建立MATLAB環(huán)境的等

西安建筑科技大學碩士學位論文11本節(jié)根據(jù)對角鋼部件自感值影響的各種因素，建立了角鋼電感計算模型，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角鋼材料磁導率對自感的影響根據(jù)電感定義，電感值大小與鐵磁材料本身屬性有關(guān)，在仿真計算中，通過改變角鐵的相對磁導率的設(shè)置，仿真計算得出角鋼自感值與相對磁導率的關(guān)系如圖2.3所示。圖2.3角鋼自感與相對磁導率關(guān)系仿真結(jié)果角鋼部件電感隨材料的相對磁導率的增大近似呈線性增大關(guān)系，當鋼材料相對磁導率從μ0增大至5μ0時，角鋼的自感值增大為原來的5倍。這類變化關(guān)系類似于電感線圈有無鐵芯對其電感值的影響，用電感線圈舉例來說：在電感線圈中加入鐵芯后，該線圈電感變化非常明顯，這是由于鐵芯增強了整個線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強度B[43]。同理，對基于磁場能量法的角鋼部件電感仿真計算來說，相對磁導率μ0的增大使得磁感應(yīng)強度B增大，使得式（2-3）中回路磁場能量Wm增大，從而導致角鋼自感值增大，且為線性增大關(guān)系。2.3.3雷電流頻率對自感的影響根據(jù)RogerF.Harrington的時諧電磁場理論[44]，電磁波在導電媒質(zhì)內(nèi)的傳輸過程中會發(fā)生傳輸衰減，電磁波從表面進入導電媒質(zhì)越深，場的幅度就越小，能量就越小，即能量趨向于表面，這就是“趨膚效應(yīng)”，又稱“集膚效應(yīng)”或“趨表效應(yīng)”[22]。為了探究雷電流頻率對角鋼部件自感的影響，用MATLAB將8/20μs的標準雷電流波形離散化，并計算出不同頻率段的能量占比[45]，如圖2.4所示。

【參考文獻】：
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