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研究生: 林宏峻
Hung-Chun Lin
論文名稱: 電力電纜線路周圍磁場分析與改善
Analysis and Reduction of Magnetic Field Around Power Line Cables
指導教授: 吳啟瑞
Chi-Jui Wu
口試委員: 陳南鳴
Nan-Ming Chen
陸臺根
Tai-Ken Lu
郭明哲
Ming-Tse Kuo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 143
中文關鍵詞: 電力頻率磁場地下電纜涵洞相序排列屏蔽
外文關鍵詞: Power Frequency Magnetic Field, Underground Tunnels, Phase Arrangement, Shielding
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  • 本論文探討電力電纜相序排列方式對磁場的影響,與可行降低方法。本文以有限元素法電磁數值分析軟體FLUX3D,模擬現行台灣電力公司電纜涵洞及管路中電纜佈設模型,計算各擺設情形在周圍環境產生磁通密度分佈特性。建立電纜屏蔽架構後,模擬各種不同屏蔽板型式對磁場屏蔽效果之影響,與屏蔽材料的關係。經由模擬結果顯示,以提出之弧形屏蔽架構改善較佳。因此在屏蔽前必須充分掌握磁場分佈特性,運用適當的金屬形狀與材料做為屏蔽材料,將可獲得較佳的屏蔽效果。


    In this thesis, it is to study the effects of space arrangement of power cables on the distribution of the magnetic field and the reduction methods. Then the finite-element-method software FLUX3D is used to set up the simulation models of power cables, including tunnel and tube structures used in the Taiwan Power Company. It is also to study the establishment of cable shielding structure, compare different frames of shielding models of cables, and compare the relationship between the shielding materials. From the results of simulation, it is shown that the arc type shielding model is the proper method. It is required to study and select suitable shielding materials and types before they are used to reduce magnetic field.

    目錄 iv 圖索引 viii 表索引 xiv 第一章 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2研究目的 1 1.3文獻探討 2 1.4研究內容 3 1.5章節概述 4 第二章 電力頻率磁場、模擬程式及屏蔽材料介紹 5 2.1電磁場簡介 5 2.2電力頻率磁場介紹 5 2.2.1何謂電力頻率磁場 5 2.2.2如何改善電力頻率磁場 6 2.3相關電磁理論 10 2.4有限元素法 16 2.5模擬程式FLUX 3D介紹 19 2.6屏蔽材料介紹 25 2.6.1鋁 26 2.6.2銅 30 2.6.3鐵 30 2.6.4矽鋼 31 2.6.5不銹鋼 31 2.6.6鎳 33 2.6.7鈷 33 2.6.8混凝土 34 2.6.9各種屏蔽材料的比較 34 2.7磁場屏蔽金屬板 35 第三章 三相三線式導線磁通密度計算方法 40 3.1單條導線磁通密度公式推導 40 3.2 單組三相三線式導線磁通密度公式推導 42 3.3 兩組三相三線式導線磁通密度公式推導 45 3.3.1 兩組導線電流方向相同 45 3.3.2 兩組導線電流方向相反 49 第四章 輸電涵洞、管路磁場模擬分析 54 4.1前言 54 4.2地下輸電電纜涵洞模擬條件 54 4.2.1涵洞電纜電流方向相同 56 4.2.2涵洞電纜電流方向不相同 63 4.2.2.1電流方向情況一:一回線與其它三回線電流方向相反 63 4.2.2.2電流方向情況二:其中兩回線電流方向相同但是與另外兩回線電流方向相反 73 4.3地下輸電管路模擬條件 80 4.3.1地下管路電流方向相同 81 4.3.2地下管路電流方向不相同 88 4.3.2.1電流方向情況一:一回線與其它三回線電流方向相反 88 4.3.2.2電流方向情況二:其中兩回線電流方向相同但是與另外兩回線電流方向相反 91 4.4本章結論 97 第五章 金屬板磁場屏蔽分析 98 5.1磁場特性 98 5.2 屏蔽擺設方式 102 5.3 屏蔽板離導線高度 119 5.4 本章結論 136 第六章 結論 137 6.1總結 137 6.2具體成果 138 6.3未來研究方向 138 參考文獻 140

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