摘要 | 第2-3页 |
Abstract | 第3-4页 |
1 绪论 | 第8-14页 |
1.1 海底电缆电磁环境研究背景及意义 | 第8-10页 |
1.1.1 近海风电场海底电缆敷设工程现状 | 第8-9页 |
1.1.2 海底电缆电磁环境研究的必要性 | 第9-10页 |
1.2 国内外研究现状 | 第10-12页 |
1.2.1 电力电缆的电磁环境影响因子 | 第10-11页 |
1.2.2 海底电缆工频磁场的影响因素 | 第11页 |
1.2.3 海底电缆电磁环境的生态效应 | 第11-12页 |
1.3 本文研究的内容 | 第12-14页 |
2 海底电缆电磁场的解析计算 | 第14-25页 |
2.1 工频电磁场的计算方法 | 第14-15页 |
2.2 海底电缆的工频电场屏蔽理论分析 | 第15页 |
2.2.1 静电屏蔽的基本理论 | 第15页 |
2.2.2 海底电缆的接地屏蔽 | 第15页 |
2.3 海底电缆工频磁场的计算 | 第15-20页 |
2.3.1 单芯电缆的磁场计算方法 | 第16页 |
2.3.2 三芯电缆磁场计算 | 第16-18页 |
2.3.3 海底电缆数学模型的构建 | 第18-19页 |
2.3.4 海底电缆的外部磁场的编程计算 | 第19-20页 |
2.4 工频磁场影响因素 | 第20-24页 |
2.4.1 电缆敷设方式 | 第20-21页 |
2.4.2 电缆距砂石层顶部距离 | 第21-22页 |
2.4.3 相间距离 | 第22-24页 |
2.5 本章小结 | 第24-25页 |
3 海底电缆电磁场的有限元仿真分析 | 第25-45页 |
3.1 海底电缆的电磁场仿真模型 | 第25-28页 |
3.1.1 海底电缆的几何参数 | 第25-26页 |
3.1.2 COMSOL Multiphysics中海底电缆的二维模型 | 第26-27页 |
3.1.3 病态问题的解决 | 第27-28页 |
3.2 海底电缆的工频电场有限元仿真分析 | 第28-35页 |
3.2.1 电磁场仿真的原理分析 | 第28-29页 |
3.2.2 屏蔽层不作用情况下电场仿真 | 第29-30页 |
3.2.3 铅护套感应电压分析 | 第30-34页 |
3.2.4 海底电缆工频电场的仿真结果 | 第34-35页 |
3.3 海底电缆的工频磁场有限元仿真分析 | 第35-38页 |
3.3.1 工频磁场仿真的建模方法 | 第35-36页 |
3.3.2 海底电缆的电流密度分析 | 第36-37页 |
3.3.3 海底电缆的磁感应强度分析 | 第37-38页 |
3.4 铠装对海底电缆工频磁场影响的仿真分析 | 第38-41页 |
3.4.1 相对磁导率 | 第39-40页 |
3.4.2 电导率 | 第40-41页 |
3.5 减弱海底电缆外部电磁场的方法 | 第41-44页 |
3.5.1 改变海底电缆的几何参数 | 第41-42页 |
3.5.2 芯线的缠绕技术改进 | 第42页 |
3.5.3 铠装材料属性的提升 | 第42-43页 |
3.5.4 静磁屏蔽手段 | 第43-44页 |
3.6 本章小结 | 第44-45页 |
4 海底电缆电磁场的实时监测 | 第45-56页 |
4.1 实时模拟监测系统组成 | 第45-48页 |
4.1.1 实验设备 | 第45-46页 |
4.1.2 系统搭建 | 第46-48页 |
4.2 实时工频电磁场测量结果 | 第48-52页 |
4.2.1 温度监测 | 第48-49页 |
4.2.2 电场测量 | 第49-50页 |
4.2.3 空气中磁场测量结果 | 第50页 |
4.2.4 海水中磁场测量结果 | 第50-51页 |
4.2.5 海水和空气中磁场值对比 | 第51页 |
4.2.6 实验缸底部磁场分布 | 第51-52页 |
4.3 减弱电磁场方案实测 | 第52-54页 |
4.3.1 电缆深埋 | 第52-53页 |
4.3.2 排列方式改变 | 第53页 |
4.3.3 静磁屏蔽 | 第53-54页 |
4.4 仿真计算和实测电磁场强度对比分析 | 第54-55页 |
4.5 本章小结 | 第55-56页 |
5 海底电缆电磁环境对海洋生态环境的影响 | 第56-65页 |
5.1 工频电磁场的生态效应 | 第56-57页 |
5.2 生物选择及实验方案 | 第57-60页 |
5.2.1 生物选择及习性 | 第57页 |
5.2.2 行为影响实验方案 | 第57-60页 |
5.3 对海洋生物行为的影响实验 | 第60-63页 |
5.3.1 电磁辐射对菲律宾蛤仔的行为影响 | 第60-61页 |
5.3.2 电磁辐射对虾夷扇贝行为影响 | 第61-62页 |
5.3.3 电磁辐射对美洲鳗鲡行为影响 | 第62-63页 |
5.4 海洋生物工频电磁场辐射限值 | 第63-64页 |
5.4.1 电磁辐射的地磁基底分析 | 第63页 |
5.4.2 陆上工频电磁场限值 | 第63-64页 |
5.4.3 海洋生物电磁辐射限值的确定 | 第64页 |
5.5 本章小结 | 第64-65页 |
结论 | 第65-66页 |
参考文献 | 第66-69页 |
致谢 | 第69-71页 |