第２１卷 第８期
２０１７年８月
电 机 与 控 制 学 报Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖｏｌ畅２１Ｎｏ畅８Ａｕｇ．２０１７
交流输电线路交叉跨越区空中电场计算分析
宋福根１， 林韩２
（１．福州大学电气工程与自动化学院，福建福州３５０１０８；２．国网福建省电力公司，福建福州３５０００３）
摘 要：为了实现利用输电线路空间电场分布特征的无人机巡检智能导航避障，研究交叉跨越区域空间电场强度分布规律，利用三维电场估算法和Ａｎｓｙｓ有限元分析软件，对交流５００ｋＶ垂直跨越２２０ｋＶ线路进行三维建模计算。结果表明，在与交叉区域水平距离保持不变的情况下，随着测试点高度的变化，电场强度呈现先增大后减少的变化规律；此外，高电压等级线路对交叉区域电场强度分布起主导作用。此外，在保持测试点高度不变的情况下，随着测试点与交叉区域距离的增大，其电场强度值呈现明显的单调递减变化趋势。利用小型无人机搭载电场测试仪对交叉区域电场实测，实测值和理论值误差均在允许范围内，证明了分析结果的有效性，所研究对输电工程的空间电磁分析提供参考意义。
关键词：空中电场强度；交叉跨越；有限元法；无人机DOI ：１０．１５９３８／ｊ．ｅｍｃ．２０１７．０８．０１０
中图分类号：ＴＭ７２３文献标志码：Ａ文章编号：１００７－４４９Ｘ（２０１７）０８－００７２－０６
收稿日期：２０１６－０９－２８
基金项目：国家青年基金（５１４０７０３２）
作者简介：宋福根（１９８２—），男，博士研究生，研究方向为高压输电线路电磁环境研究；
林 韩（１９５８—），男，博士，教授，研究方向为超高压线路电场仿真计算及超限值对策研究。通信作者：宋福根Analysis of space electric field intensity of transmission lines in the crossing area
ＳＯＮＧＦｕ－ｇｅｎ１， ＬＩＮＨａｎ２
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ；
２．ＦｕｊｉａｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００３，Ｃｈｉｎａ）Abstract ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｎｄｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄａｎｃｅｏｆｕｎｍａｎｎｅｄａｅｒｉａｌｖｅｈｉｃｌｅｓ（ＵＡＶ），ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｐａｔｉａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．Ａｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆＡＣ５００ｋＶｖｅｒｔｉｃａｌｃｒｏｓｓｉｎｇ２２０ｋＶｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐａｐｅｒｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎ－ｓｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅ（Ａｎｓｙｓ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙｒｉｓｅｓａｔｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎｇｏｅｓｄｏｗｎｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｔｅｓｔｐｏｉｎｔｈｅｉｇｈｔｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｋｅｅｐ－ｉｎｇｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｖｏｌｔａｇｅｌｅｖｅｌｌｉｎｅｐｌａｙｓａｌｅａｄｉｎｇｒｏｌｅｉｎｔｈｅｃｒｏｓｓｉｎｇａｒｅａ．Ｉｎａｄｄｉ－ｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｅｓｔｐｏｉｎｔａｎｄｔｈｅｃｒｏｓｓｉｎｇａｒｅａｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｋｅｅｐｉｎｇｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆｔｅｓｔｐｏｉｎｔ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｓｍａｌｌｍｕｌｔｉｒｏｔｏｒＵＡＶｅｑｕｉｐｐｅｄｗｉｔｈｔｅｓｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｕｓｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎｔｈｅｃｒｏｓｓｉｎｇａｒｅａ．Ｔｈｅｒｅ－ｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｅｒｒｏｒｖａｌｕｅｉｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅａｌｌｏｗａｂｌｅｒａｎｇｅ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｅｓｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃｒｅ－ｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｆｏｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｐａｃｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ．Keywords ：ｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；ｃｒｏｓｓｉｎｇａｒｅａ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ；ｕｎｍａｎｎｅｄａｅｒｉａｌｖｅｈｉｃｌｅｓ万方数据