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研究生: 蔡介銘
Jie-ming Tsai
論文名稱: 地下電纜涵洞磁場屏蔽與熱效應分析
Shielding of Magnetic Field and Thermal Effect Analysis of Underground Cable Tunnels
指導教授: 吳啟瑞
Chi-jui Wu
口試委員: 陳在相
Tsai-hsiang Chen
郭明哲
Ming-tse Kuo
陳昭榮
Chao-rong Chen
李尚懿
San-yi Lee
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: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: 地下電纜涵洞磁場熱效應
外文關鍵詞: underground cable tunnels, magnetic field, thermal effect
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本論文運用有限元素法套裝軟體FLUX 3D建立地下電纜涵洞模擬架構,探討地下電纜涵洞磁場屏蔽與熱效應分析,分析金屬材料與屏蔽架構對於磁場的抑低效果。屏蔽效果的重要因素為導電係數及導磁係數,屏蔽方式以平行放置於涵洞上方優於放置於涵洞左右兩側。分析地下電纜涵洞之熱效應,應考慮土壤熱導係數的影響,溫升與溫度分佈特性,及屏蔽後對地下電纜涵洞溫度的影響,以達到降低電力頻率磁場強度與改善溫度分佈。由研究結果可知使用金屬屏蔽,確實可達到抑低磁場,且同時亦有改善溫度的效果。成果可實際運用在地下電纜涵洞,作為改善磁場與熱效應的依據。


In this thesis, Flux 3D, a finite element based simulation tool is used to establish the simulation models for underground cable tunnels. It is to study the shielding of magnetic field and thermal effect analysis of underground cable tunnels. From the distribution of magnetic field of underground cable tunnels, the effect of reducing magnetic field by using different metal materials and shielding models is obtained. The important facts of shielding effect are conductivity and permeability. The method to put them above the tunnels is better than on the side walls. It is to analyze the thermal effect of underground cable tunnels, the effect of soil thermal conductivity parameters, and the temperature rise distribution characteristics. It also examined temperature in underground cable tunnels after shielding. It wants to reduce power frequency magnetic field intensity and improve the distribution of temperature. From the study results, the shielding metal plate can reduce the magnetic field, and in the mean time, it can also improve the temperature. The study results can be practically used to improve the magnetic field and thermal effect of underground cable tunnels.

摘要 i Abstract ii 誌謝 iii 目錄 iv 圖表索引 vii 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究目的 2 1.3 章節概述 2 第二章 電力頻率磁場與熱效應介紹 3 2.1 相關電磁理論 3 2.2 國內非游離輻射相關規範 7 2.3 金屬屏蔽電力頻率磁場 9 2.4 相關熱傳導理論 9 2.4.1 何謂熱傳遞 9 2.4.2 傳導熱 10 2.4.3 對流熱 12 2.4.4 輻射熱 13 2.4.5 一維穩態熱傳遞之定義 13 2.5 土壤熱導係數 16 第三章 輸配電地下電力電纜結構與模擬程式介紹 18 3.1 前言 18 3.2 電力電纜結構 19 3.2.1 161kV XLPE電纜 19 3.2.2 25kV XLPE電纜 21 3.3 有限元素法 23 3.4 模擬程式介紹 25 3.5 電力電纜的熱傳遞 31 3.6 屏蔽材料的介紹 35 3.6.1 鋁板 35 3.6.2 矽鋼片 35 3.6.3 銅 36 3.6.4 鉛 36 第四章 地下電纜涵洞磁場屏蔽分析 38 4.1 前言 38 4.2 模擬分析架構 38 4.3 輸電線路與配電饋線電流方向相同時 39 4.3.1 無金屬屏蔽 39 4.3.2 使用平面金屬屏蔽板 41 4.3.3 使用ㄇ字形金屬屏蔽板 43 4.4 輸電線路與配電饋線電流方向相反時 45 4.4.1 無金屬屏蔽 45 4.4.2 使用平面金屬屏蔽板 47 4.4.3 使用ㄇ字形金屬屏蔽板 49 4.5 本章結論 51 第五章 地下電纜涵洞熱效應分析 52 5.1 前言 52 5.2 模擬分析架構 52 5.3 熱效應分析 54 5.4 金屬屏蔽板對熱效應影響 58 5.5 本章結論 62 第六章 一次配電變電所涵洞磁場與熱效應實例分析與改善 63 6.1 前言 63 6.2 一次配電變電所涵洞磁場與熱效應分析 63 6.3 一次配電變電所涵洞磁場與熱效應屏蔽後改善分析 69 第七章 結論 76 7.1 總結 76 7.2 具體成果 76 7.3 未來研究方向 77 參考文獻 78 作者簡介 81

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無法下載圖示 全文公開日期 2013/07/14 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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