电磁兼容基础03 电容性耦合

1、P13.1 电容与电容性耦合电容与电容性耦合3.2 带电导体对悬浮导体的电容性耦合带电导体对悬浮导体的电容性耦合3.3 带电导体对接地导体的电容性耦合带电导体对接地导体的电容性耦合3.4 屏蔽体对电容性耦合的影响屏蔽体对电容性耦合的影响3.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合3.6 讨论讨论-导电材料工频电场屏蔽效能测试导电材料工频电场屏蔽效能测试第三讲第三讲 电场（电容）性耦合电场（电容）性耦合P23.1 电容与电容与电容性耦合电容性耦合1. 电容电容P33.1 电容与电容与电容性耦合电容性耦合2. 部分电容部分电容111101212112212122202211

2、220nnnnnnnnnnnnqCvvCvvCvvqCvvCvvCvvqCvvCvvCvvP43.1 电容与电容与电容性耦合电容性耦合2. 部分电容部分电容P53.1 电容与电容与电容性耦合电容性耦合3. 电容性（电场）耦合电容性（电场）耦合P63.2 带电导体对悬浮导体的电容性耦合带电导体对悬浮导体的电容性耦合大地上方有两根平行导线，导线大地上方有两根平行导线，导线1带电压带电压V1，导线，导线2悬浮。悬浮。C1G, C12及及C2G为部分电为部分电容，试求导线容，试求导线2上的对地电压上的对地电压121122NGCVVCCP73.3 带电导体对接地导体的电容性耦合带电导体对接地导体的电容性

3、耦合R为导线为导线2的接地电阻的接地电阻2212122211221211221111 11 1GGNGGGGGR j CRj CVVR j Cj CRj CRRj CVRj CRj CRj CVRjCCP83.3 带电导体对接地导体的电容性耦合带电导体对接地导体的电容性耦合讨论：讨论：1122121 GNRjCCVRj C V1121221122 GNGCRjCCVVCC1）接地良好）接地良好2）接地不好或高频情况）接地不好或高频情况此时，容性耦合等价于在导线此时，容性耦合等价于在导线2上接入了强度为上接入了强度为jC12V1的电流源的电流源P93.4 屏蔽体对电容性耦合的屏蔽体对电容性耦合的

4、影响影响1）屏蔽体不接地）屏蔽体不接地111sSssGNSCVVCCVV不接地的屏蔽体不能抑制电容性耦合不接地的屏蔽体不能抑制电容性耦合P103.4 屏蔽体对电容性耦合的屏蔽体对电容性耦合的影响影响2）屏蔽体接地）屏蔽体接地11111111111 11 1SGSGNSGSSGSGSSGSSSGR j CRj CVVR j Cj CRj CRRj CVRj CRj CRj CVRjCC11111111111 SSSGNSSSSGSSGCRjCCVRj C Vj C VVjCCCC111111no shield1with shieldNSSNSSGSSGVRj C VRSECVVjCCCCP113

5、.4 屏蔽体对电容性耦合的屏蔽体对电容性耦合的影响影响3）屏蔽体接地但屏蔽不完整）屏蔽体接地但屏蔽不完整-屏蔽体理想接地屏蔽体理想接地1211222 NGSCVVCCC不完整屏蔽时存在通过泄漏电容的容性耦合不完整屏蔽时存在通过泄漏电容的容性耦合P123.4 屏蔽体对电容性耦合的屏蔽体对电容性耦合的影响影响4）屏蔽体接地但屏蔽不完整）屏蔽体接地但屏蔽不完整-屏蔽体不接地，导体本身带接地屏蔽体不接地，导体本身带接地1210 NRVRj C VP133.4 屏蔽体对电容性耦合的屏蔽体对电容性耦合的影响影响1210 NRVRj C V4）屏蔽体接地但屏蔽不完整）屏蔽体接地但屏蔽不完整-屏蔽体不接地，导

6、体本身带接地屏蔽体不接地，导体本身带接地P143.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合1、一般性模型、一般性模型地面上方地面上方n条悬空平行导线，看成无线长，描述它们之间的电荷量和电位条悬空平行导线，看成无线长，描述它们之间的电荷量和电位（对地）之间的关系。（对地）之间的关系。P153.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合1、一般性模型、一般性模型uPq222200211ln, ln22ijijiijiiiijijxxyyyPPrxxyyu=u1 u2 uN T表示由各导线的电位组成的列向量表示由各导线的电位组成的列向量q=q1 q2 q

7、N T电荷量和电位之间的关系：电荷量和电位之间的关系：电位系数矩阵电位系数矩阵P的各元素的计算式（由镜像法导出）的各元素的计算式（由镜像法导出）ri为各导线的半径为各导线的半径P163.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算P173.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算1112131415161718191,101,111,121,13212223242526272829212121212345

8、 pnaabbccggggguPPPPPPPPPPPPPuPPPPPPPPPPuuuuuuuuuuu,102,112,122,1313,113,213,313,413,513,9 PPPPPPPPP121212123413,1013,1113,1213,135 pnaabbccgggggqqqqqqqqqqqqPPPPq先得出电位系数矩阵P183.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算已知条件11111, , 0pnggggguuuuuuu1212121212120, 0, 0, , aabbc

9、caabbccqqqqqquuuuuu约定条件待求量121212, , ,aabbccuuuuuuP193.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算1112131415161718191,101,111,121,13212223242526272829212121212345 pnaabbccgggggqBBBBBBBBBBBBBqBBBBBBBBBBqqqqqqqqqqq,102,112,122,1313,113,213,313,413,513,9 BBBBBBBBB121212123413,1

10、013,1113,1213,135 pnaabbccggggguuuuuuuuuuuuBBBBu转化为电荷量电位关系1BPP203.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算11121314151617182122232425262728121212 pnaabbccqBBBBBBBBqBBBBBBBBqqqqqq1212181828384858687882 pnaabbccuuuuuuuBBBBBBBBu利用地线电位为零的特点，消除地线（舍弃与地线编号对应的行、列）P213.5 工程例子工程例子输

11、电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算将将B B矩阵分块，并将子矩矩阵分块，并将子矩阵的元素相加，可将阵的元素相加，可将B B矩矩阵从阵从8 8阶缩到阶缩到5 5阶阶121212aaabbbcccuuuuuuuuu121212aaabbbcccqqqqqqqqq利用子导线电位相等的特点，将同一相的分裂导线合并P223.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算分裂导线合并后的结果1112131415212223242531

12、3233343541424344455152535455 ppnnaabbccquEEEEEqEEEEEuqEEEEEuqEEEEEuqEEEEEu已知条件, 0pnabcuuqqq待求量, , abcuuuP233.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算矩阵分块已知条件, 0pnabcuuqqq待求量, , abcuuuP243.5 工程例子工程例子输电线路之间的容性耦合输电线路之间的容性耦合2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算矩阵分块已知条件, 0pna

13、bcuuqqq待求量, , abcuuu313233343541424344455152535455 aapbbnccqEEEEEuuqEEEEEuuEEqEEEu1333435313243444541425152535455 apbncuEEEEEuuEEEEEuEEuEEE P253.5 工程例子工程例子潜供电流潜供电流2、输电线路的容性（静电）耦合电压计算、输电线路的容性（静电）耦合电压计算线路上发生单相接地故障，故障相线路两侧断开，非故障相仍然继续运行，这时非故障相线路上发生单相接地故障，故障相线路两侧断开，非故障相仍然继续运行，这时非故障相与断开的故障相之间存在静电（相间电容）和电磁

14、（相间互感）耦合。使故障点弧光通道与断开的故障相之间存在静电（相间电容）和电磁（相间互感）耦合。使故障点弧光通道中仍有一定数值的电流通过，此电流称为潜供电流。通常电容耦合占主。潜供电流影响故中仍有一定数值的电流通过，此电流称为潜供电流。通常电容耦合占主。潜供电流影响故障点电弧熄灭和故障相的重合闸。障点电弧熄灭和故障相的重合闸。P263.6 3.6 应用应用- -导电材料工频电场屏蔽效能简易测试导电材料工频电场屏蔽效能简易测试如上图，在金属箱体上开窗口，测试窗口处于开放状态及被待测材料（复合导电材料、金如上图，在金属箱体上开窗口，测试窗口处于开放状态及被待测材料（复合导电材料、金属网）覆盖两种情况下大电阻上电压的比值，表征待测材料的工频电场屏蔽性能。属网）覆盖两种情况下大电阻上电压的比值，表征待测材料的工频电场屏蔽性能。