电缆价格:电磁脉冲与有限长度的电缆耦合接近地

　　具有激励源的传输线的导数公式，详细分析了EMP级近程通信电缆，垂直电缆，埋地电缆电压，电流和耦合情况。量，并在各种参数条件下进行了讨论，并得出了一些关于电缆和导体对电磁脉冲的效用的结论。键词：电磁脉冲;传输线;耦合;特性阻抗CTC：TP333文件编号：A产品号：1009-3044（2010）21-5856-03在大多数电缆相关问题领域的显着影响它仍然可以被视为传输线。
　　空电力线和通信电缆构成传输线，其中天线电缆本身作为传输线的导体，而另一个导体是接地线。有绝缘护套的地下电缆与围绕电缆的地面形成同轴传输线。绝缘层的厚度趋于为零时，可以将其视为裸电缆。

　　此，裸电缆底土也被认为是电缆传输线附近的传输线的等效传输线模型，可以用于该阻抗Z0和所描述的传播常数γ。Z0和γ定义如下：（1）（2）其中，Z是每单位长度的纵向阻抗（欧姆/ m），Y是每单位长度的横向导纳（西门子/米）。外部电磁场对电缆的影响问题中，传输线的方法是工程中非常重要的概念。际上，第一，它可以（在其他方式二维或三维的请求电磁场问题的常规解决方案）具有一维变量分析电缆问题，其次，它可以几乎得到足够的精确度对于大多数情况下的所有电缆结构。接收到该电缆上，并充当传输线外部场E上的点，每米长度的电缆将感应出电流增量E / 2Z0，也对应于电压源E中的最低点在在链的输入阻抗（V / m）内。接在电压源上的阻抗是Z0传输特性阻抗的两倍 - 电压源两侧的阻抗为Z0。
　　时，两个大小的电流波形I / 2Z0和E0 / 2的电压波从作用点E.在一方向的一组的电流和电压波发射移动沿着电缆和另一组相反方向的电流和电压波。于所有电缆都受到电场的影响，因此电缆等于电缆和所有点上感应的电流引起的总电流增量。此，在计算的感应电流电缆时，确定的电场分布是很重要的电缆轴向地（即，不“开放区域”是电缆），以及的传输特性的特性阻抗电缆（例如，传播速度和衰减）。设激励源是沿传输线长度的电压分布，在传输线等时分析电磁波。有分布式源的传输线可以被定义为传输线，对于每个增量的长度具有相应的电压源增量。
　　1示出了这种传输线的长度dz的单位的情况。移除卡具有的Ez电压源到外部，在相同的常规传输线完全一样，从而使每单位长度Z = R +jωL和单位长度方法Y的入口处的计算的阻抗= G +jωC在相同的标准传输线上。压源Ez具有电场强度的大小（V / m）[1-4]。作用在图1的传输线上的正弦信号（ejωt）沿着线电压和电流可以用下面的等式表示：（3a）（3b），矿用电缆其中导数的等式然后，微分方程的替换可以是获得二阶微分方程（4a）（4b），其中γ2= ZY; z，沿线的坐标。
　　了包含Ez的项之外，等式（3）和（4）与标准传输线方程相同。（5a）（5b）式（6a）（6b）常数K1和K2由负载阻抗Z1和Z2方程确定;得到的（7A）（图7b）式其中z = z1和Z = Z2（Z2> Z1）ρ1和ρ2是线路端子的反射系数，由下式计算：（8A）（8b）中的式（ 5）是传输线到激励源的理论公式，可以应用于以下情况:)电力线，通信线路，靠近架空输电线路，表示激励源是一个场复合电动安装架悬挂在高处;）埋地电缆和金属管，激励源是复合电场地板;）垂直元件，例如天线馈电装置，和另一个类似的垂直元件，激发源是合成的垂直电场。

　　个几十米在耦合限于这些电缆长度接近电缆的长度的电磁脉冲，其中所述各种电子系统包括信息设备，暴露于强电磁脉冲EMP环境（电磁脉冲），所述外部部分驱动器可以产生数百安培的脉冲电流或数万伏的高压或数百焦耳的能量。
　　此，EMP在电缆外导体上的耦合，具有电磁抗脉冲增强的地面电子通信系统是非常重要的。地电流耦合电缆附近的电磁脉冲电压水平放置在等效模型传输线的电缆附近，分析了各种条件下EMP电缆耦合的影响。设方位角的入射角为90°，地球的电参数取σ= 0.001s·m-1，sr = 5，μr= 1.）几十米长的电缆受到影响电缆EMP的长度的影响，感应电流可以是几千伏的，或甚至数千几百安培的高压的，使得连接到故障之后的各种电子设备的电缆：每个终端站和中间站装置被引入绝缘体（线变压器），过滤器元件（电流，扼流圈，电阻）和一个放大器元件（管，半导体等）燃烧通气，降解的由结果中断通信线路的传输。前大多数无线通信设备，计算机网络，有线电话网络等的防雷信号功率结束。时间保护装置（ms级）减去电磁脉冲的脉冲上升时间（μS级），带宽减少;通信系统的一部分配备了电子UPS，但其低浪涌电流仍在流血;总体而言，防止电磁脉冲的能力得到提高[5]。缆长度是不相同的，不同的电流耦合峰值频率，时间越长电缆，更先进的频率，还可以看出，无论是频域或时域中，更长的电缆，更严厉的戒指，再加上摇摆期。于蜂鸣器由于主接地上的电流强度导致导体积累，电荷积累又形成这样的电流循环，伴随着辐射场。外，脉冲持续时间越短，耦合越多，电子设备损坏越多[6-10]。海拔变化的）效果引起感应电流的上升，电流到Φ1诱导的增加的峰值的入射角的变化，当φ= 90°的最大值。φ的修改对峰值电流的发生时间和电流的衰减没有影响。振模式影响偏振角，并且感应电流不同。偏置角，耦合电流越大，即，入射电场被分成水平偏振分量和垂直偏振分量，更大的水平偏振分量，更大的耦合电流，当水平极化分量完全在φ= 90°时，耦合电流达到最大值。化角变化对峰值电流起始时间或电流衰减没有影响。
　　平偏振分量越高，耦合电流越大。装高度的影响随着高度的增加，耦合电流也增加，振荡也增强。时，高度越高，峰值越快，衰减越快。近地面的电缆，由于比空气小，对耦合电缆的影响会减弱电磁波的吸收和反射，电场强度对地的电场强度。着高度增加，反射波的延迟增加，并且反射波的影响减小，接近自由空间的情况。
　　着高度的增加，感应电流的振荡周期也随着高度的增加而减小，因为高度增加，增加了电磁波的传播速度。

　　电缆的半径不同时，电缆的半径越大，即电缆越粗，耦合电流越大。实上，导体的横截面面积成反比导体，较厚的导体，多个DC电阻的直流电阻，特性阻抗变小，从而使最大电流耦合。EMP耦合能量电缆分析接近电缆附近的EMP强度，不仅是电流和感应电压引起的频域波形，波形时间现场，还要将电磁脉冲能量耦合到有关电缆上。合能量与电缆的负载阻抗ZL密切相关。节始终使用传输线模型来计算电磁脉冲与电缆的能量耦合[11]。缆的架设的端对应于负载ZL的阻抗的期间，根据上述式，感应电压VL（ω）和电枢电流I的充电电缆的侧（ω）在频域的表达：（9A）（图9b），它可以是作为耦合到航空公司载荷能量EMP：极值的函数的的理论（10）知道，当架空线的映射的特征阻抗负载阻抗Z0，即ZL = Z0 *时，最大负载可以耦合到能量。WLmax最大能量耦合可以被计算为：（11）在电缆周围几百米可耦合几十能量的焦耳，同时与方位角，随着能量的增加相关联的增加。1示出诱导最小面板尺寸的电磁脉冲的损害的电子部件中，可以看出，如果电缆被连接到在装置内通过电缆传输的能量，该装置会产生毁灭性的影响。磁脉冲耦合埋地电缆敷设地下电缆和地线周围的电缆用绝缘护套构成同轴传输线。绝缘层的厚度接近零时，可以认为它是裸电缆。此，埋地电缆耦合分析EMP，前面分析了电缆连接器附近的相似性，仍然采用传输线理论。下电缆的传输常数和波阻抗通常由地球的特征决定，或至少主要由地球的特征决定。为确定电缆的大部分电流磁场在电缆周围的地球中。地的电导率确定衰减常数大并且相移常数大大超过自由空间的相位系数。果，地下导体中的电流趋于比接地导体更慢地生长。
　　外，由于观察点附近的接地导体引起的衰减的恒定电流主要取决于电流和感应场的强度。着电缆的埋入深度增加，感应电流也减小。下电缆的特征阻抗往往较低，因为导体非常靠近电流返回线（地）。于这个原因，并且由于接地不是良导体，所以沿着地下传输电缆强烈地衰减电流。
　　管在这种情况下低阻抗意味着产生大的感应电流。而，由于分解强空气反射效应和地球的表面上，使得施加到所述电缆中的电场比入射场的小得多，因此，只有一个小的电场低阻抗。经地下电缆的当前遭受更大的衰减，从而在上基本上仅由条件的点来确定所述电缆的每个点中感应的电流通过沿着传输电缆的感应电流被传输遥远是无用的浪费一切都完成了。面上的电缆具有较高的特征阻抗（几百欧姆），但在反射波到达地面之前，电缆将受到几乎所有的入射场效应。外，由于大的接地区域是非常好的电流回路，因此电缆的近地电流传输减弱率非常低。后，感应电流可以传输到远程位置。电缆中感应的近电流可以包含远离感应电流的传输距离的各个点。

　　此，尽管近接地电缆具有显着的特征阻抗，但感应电流大于地下电缆的感应电流。上面的电场方程可以看出，电场与土壤中土壤电导率的平方根成反比，随着深度指数增加而减小。着您的增加，感应电流和随后的复位时间达到的最大值会减小。种关系可以从电场的表达式看出，平方根与场的大小成反比。此，土壤电导率越高，地下电缆的感应电流越低。电磁脉冲耦合到天线馈电等时，还感应产生电流，而另一个类似的垂直天线馈电元件通过入射波作用产生电流。
　　于只有垂直极化波在电场的垂直方向上具有分量，所以只有垂直极化影响垂直导线。于水平极化波，垂直分量仅用作无源阻抗。外，在上述中，当入射波的垂直极化，并根据ejωt规律在时间上的变化，从地面到高度的上下方向h是电场分量（12），其中RV是垂直极化波的反射系数。直电缆长度越长，电流越高，耦合到下端的天线馈电线越高。
　　与我们想要最大化天线以获得更好的通信结果的事实不相容。外，目前较高的上升加上较慢的衰减是缓慢的。外，在EMP的作用下，垂直电缆中间部分的电流大于两端的电流。过传输线理论分析结果，下面描述了准垂直线缆上的电磁脉冲，埋地电缆电压，电流情况和耦合能量，并讨论了各种参数，数量获得的电缆，反馈电磁脉冲，以减少有用的结论:)暴露部分电缆，铺设电缆时，必须设置高度，以尽量减少，减少电缆的长度，每台设备天线馈电时，天线最好尽可能低，但这种通信，有时为了更好的通信天线安装高阶段冲突的影响，应该在实践中加以考虑，两者都做;）选择较大直径的电缆，在低电阻率导电材料中应考虑材料;）用于电缆如果埋藏，必须增加埋藏深度，并且必须选择低土壤电阻率的区域进行埋葬。
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