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电磁感应辐射范文1
关键词：P91钢 热处理 电阻加热 电磁感应加热
中图分类号：TG44 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）03（b）-0030-03
当今火力发电锅炉机组以大容量、高参数、超临界为发展趋势；为确保机组设备安全、可靠运行，满足高温、高压管道的需要，提高生产效率和经济效益；热强性高、工艺性好、价格低廉材料的开发是最关键的问题。而P91钢具有高温持久强度和抗蠕变断裂性能，与P22（10CrMo910）钢相比在相同使用温度和压力的条件下，管壁厚减薄50%；与奥氏体钢相比，膨胀系数较小、热传导性好、热裂纹倾向小、价格也相对便宜，使得P91钢成为高温过热器联箱、主蒸汽管道等高温、高压管道的首选及替代钢种。无论是使用性能，还是经济性，P91钢都表现出了它的优越性，其使用量也在不断增加。但由于采用的热处理方法不够科学，至使焊后热处理的过程中内外壁温差严重，使其个别性能指标不理想，尤其是不能保证焊缝根部的冲击韧性。因此，选用合适的焊后热处理方法，对就热处理温度特别敏感的P91钢来说具有重要的现实意义。
近些年随着市场竞争的日趋激烈，加之感应热处理的诸多优点，越来越多的客户都明确要求承包商使用电磁感应加热设备对P91等大径厚壁管焊缝进行热处理。印度塔尔万迪3×660 MW燃煤电站项目的业主就明确要求对P91钢焊缝采用电磁感应加热方法进行焊接热处理。
1 电阻加热与电磁感应加热方法对比
1.1 电阻加热的原理
电阻加热法是辐射加热。其加热原理是从加热器发出的热能以辐射的形式传到工件的外表面，依靠金属导热，从外表面向内部传导。
1.2 电磁感应加热设备及其工作原理
1.2.1电磁感应加热设备
目前使用较多的电磁感应加热设备是由美国米勒公司生产的Proheat35型加热设备，其功率为35 kW，频率5～30 kHz，属高频感应加热；其主要设备构成包括：感应加热电源、两个输出连接器、输出加长电缆、水冷加热电缆、预热护套、数字记录仪、热电偶加长电缆、K型焊接式热电偶（金属丝）、强力冷却水箱、用户绝缘毯等。加热时，输出电流、电压、频率和功率通过微电脑自动匹配，数据为电脑储存；加热导线为柔性线，内通水冷却，便于现场安装和拆卸；保温棉为耐高温、可重复使用的环保型产品。
1.2.2工作原理
设备通电后线圈内的交变电流产生交变磁场，使工件中产生感应电流，靠感应电流加热工件；工件整个截面有感应加热电流，内部温度梯度小，最热区域在工件表面下方，热量在金属内部快速传导（如图1所示）。
1.3 P91钢的热处理特性
P91钢的最佳热处理温度为（760±10）℃，也就是说，热处理温度的上限为770 ℃，下限为750 ℃。热处理温度范围相对比较窄，在这一温度范围内，P91钢焊接接头焊后热处理才能获得良好的综合性能，特别是焊缝的冲击韧性。
1.4 电磁感应加热方法的优势
目前，焊后热处理广泛采用的是电阻加热设备，从原理上分析，这种从外表面向内部传导热能的方法，对大口径厚壁管很可能会造成内、外壁温差过大的现象，而这种过大的温差对温度特别敏感的P91钢而言，是对冲击韧性不利的。而电磁感应加热法，从原理上讲，它的热源来自由金属内部产生的感应电流使材料发热，这种热处理法对大口径厚壁管造成的内、外壁温差应该小，对温度敏感的P91钢焊接接头热处理应该更为有利。
2 试验材料、设备及方法
2.1 试验材料
选用P22和P91两种材料进行工艺评定期间的对比试验：材质为SA335-P91的材料规格为φ697 mm×65 mm，材质为SA335-P22的材料规格为φ559 mm×60 mm，两种材料的长度均为1 200 mm。
2.2 热处理设备
2.2.1采用电阻加热的P22材质
设备：电阻加热设备；加热装置：柔性陶瓷加热器；保温材料：硅酸铝保温毡；测温热电偶：K型焊接热电偶丝。
2.2.2采用电磁感应加热的P91材质
设备：Proheat 35型电磁感应加热设备进行热处理；加热装置：内部通水冷却的柔性加热电磁感应线圈；保温材料：可多次重复利用的环保型石棉布；测温热电偶：K型焊接热电偶丝。
2.3 试验方法
2.3.1试验环境条件
塔尔万迪项目施工现场（如图2所示）。
2.3.2热电偶布置与安装
采用K型热电偶丝作为温度检测元件，热电偶采用储能焊接的方法将热电偶丝直接压焊在管道表面，控温热电偶应沿焊缝中心线布置，共8个测温点（如图3所示）。
2.3.3补偿导线的选择
采用与热点偶丝相匹配的带屏蔽层的精密级补偿导线，与热电偶连接必须保证极性正确，补偿导线布置应远离供电线路以避免产生干扰，同时应尽可能将补偿导线布置在温度较低的环境。
2.3.4热处理工艺确定
（1）规格/材质为φ559 mm×60 mm/SA335-P22材料。
焊前预热温度：200 ℃；
层间温度：应控制在200～350 ℃；
后热处理：当被迫后热时，后热温度为300～350 ℃，保温2 h。
焊后热处理：恒温温度为730～750 ℃，恒温3 h；升降速度为75 ℃/h。
（2）规格/材质为φ697×65mm/SA335-P91材料。
焊前预热温度：200 ℃；
层间温度：应控制在200～350 ℃；
后热处理：焊后不宜采用后热；当被迫后热时，应在焊件温度降至80～100 ℃，时间保持为 1～2 h后立即进行。后热温度为300～350 ℃，保温2 h。
焊后热处理：焊后热处理应在焊接完成后，焊件温度降至80～100 ℃，时间保持为 1～2 h后立即进行；恒温温度为750～770 ℃，恒温4 h；升降速度为75 ℃/h。
3 试验结果
3.1 热处理内外壁温差对比
为了便于对比，在P22材料750 ℃恒温3 h和P91材料770 ℃恒温3 h的时候对8个测温点的温度进行了记录，如表1所示。
由表1可以看出两种加热法在水平固定位置上测得的同一截面周向外壁温度相同（#1、#3、#5、#7点的温度），而径向方向上的内壁温度处于不均匀状态，其内、外壁温差因加热方法不同相差悬殊。在试验条件相同的情况下，电磁感应加热法测得的内外壁温差明显小于柔性陶瓷电阻加热法。电磁感应加热法测得的内外壁温差20 ℃，柔性陶瓷电阻加热法测的内外壁温差最小为30 ℃，最大为45 ℃。
3.2 P91热处理后的质量检验
热处理结束后，将试样委托印度德里的第三方检测机构（IRC工程检测试验室）进行相关试验。
3.2.1硬度
（1）近表面硬度值为：母材222VHN、热影响区261、265VHN，焊缝233VHN。
（2）层间硬度值为：母材223VHN、热影响区264VHN，焊缝224VHN。
（3）根部硬度值为：热影响区260、267VHN，焊缝242VHN。
硬度测试依据标准ASTM E92进行，具体硬度检查结果见表2所示。
3.2.2力学性能
根据ASME第Ⅸ卷中的QW462.1b进行了拉伸性能测试（见表3），根据ASME第Ⅸ卷中的QW462.2和QW466.1进行了弯曲性能测试（见表4）。
3.2.3试验结果分析
（1）两个试样的抗拉强度为633 MPa和637 MPa，均大于下限585 MPa，且均断在母材；结果合格。
（2）四个全焊缝弯曲试样，试验后均未在外表面发现裂纹，结果合格。
（3）硬度值沿厚度方向从表面到根部硬度平均值分别为：母材硬度为222VHN、223VHN；焊缝一侧的热影响区硬度为261VHN、264VHN、260VHN；焊缝另一侧的热影响区硬度为265VHN、264VHN、267VHN；焊缝硬度为233VHN、224VHN、242VHN；所有硬度值均在合格范围之内。
4 结语
（1）P91钢焊缝通过电磁感应加热方法热处理后，焊缝熔敷金属的硬度值和力学性能数据完全满足SA335-P91钢的性能要求。
（2）Proheat35型电磁感应加热设备与柔性陶瓷电阻加热设备，在分别对P91管子和P22管子做工艺评定时，其内外壁温差因加热方法不同相差悬殊，电磁感应加热，管内外壁温差远比柔性陶瓷电阻加热小。
（3）Proheat35型电磁感应加热设备在Φ697 mm×65 mm的P91管子上试验所测得的内外壁温差20℃，这对焊后热处理温度要求特别敏感的P91钢十分重要。而柔性陶瓷电阻加热设备在Φ559 mm×60 mm的P22管子上测得的内外壁温差最小为30 ℃，最大为45 ℃。
（4）试验表明对大径厚壁的P91管子采用Proheat35型电磁感应加热设备进行焊后热处理，能有效地保证P91焊缝的热处理温度控制在（760±10）℃范围之内，从而确保P91钢整个焊接接头内外部力学性能的均匀性，更好地保证焊缝根部的冲击韧性。
（5）试验测得的数据证明，电磁感应加热法无论从理论还是实践上，该方法对大口径厚壁管的热处理效果要优于目前广泛使用的柔性陶瓷电阻加热法。
参考文献
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[4] 房娟，周爱军.关于P91材料的焊接[J].江苏锅炉，2009（2）：23-25.
电磁感应辐射范文2
市场前景
充电设备与电源线说再见的日子也许不远了。无线充电技术走进消费者视线开始于2010年，2011年多家日本厂商率先展示其无线充电技术相关商用设备，并且在2011年下半年开始有一些消费电子厂商将其用于智能手机等便携设备的充电应用，逐渐开始走入大众的世界。根据市场研究机构Marketsand Markets的一份报告，全球无线充电市场将在未来五年内获得井喷式增长，到2017年将形成超过70亿美元的市场，而在2011年这一数字仅仅只有4.57亿美元，年复合增长率预计为57.6%。
随着智能手机以及平板电脑等产品的不断普及，生活中需要对便携设备进行充电的场合也越来越多，市场对无线充电功能的需求也随之不断增加。预计在今后，我们将会迎来一个只需将自己的便携设备放在像一张大桌子似的充电台上的任意位置即可以进行充电的时代。为了实现这一愿望，有些公司已开始了电场耦合式无线充电模块的批量生产，为便携设备无线充电功能的普及做出了贡献。虽然手机充电是一个潜在的巨大市场，但无线充电的市场推广还没有被广泛接受。支持无线充电所带来的硬件成本问题，以及效率低于标准有线充电的问题都需要解决。有线充电的电气触点会产生问题的充电应用场景是无线充电能够真正发挥优势的地方。例如要求设备能够防水，或是在有液体或恶劣气候条件的环境中工作。无线充电使这些设备能够永久密封，并且能通过无线、非接触式的方式充电。
未来的无线充电技术将让所有的移动设备嵌入内置接收器和发射器，这些接收器和发送器被无处不在的部署在公共区域，如咖啡馆、宾馆、机场、快餐店等。消费电子设备是显而易见的目标市场，但医疗和工业便携设备也是能够从无线电源受益的应用细分市场，可实现防水外壳并减少充电端口，这些充电端口经常被使用，由于充电线的重复插入，可引起不必要的故障。
无线充电的整个系统其实并不复杂，基本上包含了两个部分，一个是连接电源的充电端发信器，另一个被充电电子产品上，跟硬币大小差不多的接收器，只要在一定的范围内（跟据不同的技术距离不同），电源能够瞬间自发信器传到对应的接受器，从而实现电能的传输。可以说，对无线充电而言，设备是简单的，充电距离与效率才是技术最核心的环节。
无线充电技术原理
无线充电技术的原理研究可以追溯到19世纪30年代，科学家迈克尔?法拉第首先发现了电磁感应原理，即周围磁场的变化将使电线中产生电流。到了19世纪90年代，爱迪生光谱辐射能研究项目的一名助手，也是后来的科学家尼古拉?特斯拉(Nikola Tesla) 证实了无线传输电波的可能性，并申请了首个专利。目前短距离无线充电存在三种不同的商用技术，电磁感应技术、无线电波技术和电磁共振技术，几种技术各有特点。
近期电磁感应技术首先取得了突破，一些展会上展出的产品均是采用电磁感应原理取得的成功。电磁感应技术，通过初级和次级线圈感应产生电流，从而将能量从传输端转移到接收端，由于电磁感应技术具有技术简单、充电高效，并能够运用于如满布水、沙泥及灰尘的各种恶劣环境中，未来很有可能在几种技术的较量中最先取得成功。电磁感应技术的优点还包括传输的功率可以从几瓦到上百瓦，基本满足了现在大部分消费电子产品特别是智能手机等充电需求最大的市场要求。但是，电磁感应技术也有自己的问题，首先是传输距离很短，必须接触才能实现无线输电；另一方面，无论是线圈和电路之间的屏蔽问题需要对产品设计加以改进，还是充电端要进行智能识别以判断是被充目标还是其他金属以避免误充造成不必要的安全隐患，都是电磁感应技术快速普及面临的最大挑战。
IDT先进用户界面部战略营销总监Eric Itakura相信电磁感应技术背后有很多乐观因素，因为其背后有一个联盟机构（无线电源联盟），迄今为止加入的会员超过100人。代表制造商的会员横跨多个不同的细分市场，包括消费电子、电池、家具、汽车等。拥有广泛的支持和设备之间最重要的互操作性对保证用户体验和承诺可在任何地点充电至关重要。除了支持这种技术的公司众多，其他优势还包括高效率，低成本、工作在非电离kHz频率内，并把磁场控制在非常小的区域里、安全性高。但是其他技术和要求更长距离的应用还有发展空间。
无线电波技术也是发展较为成熟的技术，其基本原理类似于早期使用的矿石收音机。通过一个微型高效接收电路，可以捕捉到从某个指定位置传送过来的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。该技术的主要优点是传输距离长，并且可以对不同位置的设备进行同时传送电能。但缺点也很明显，一个是传送功率小，充电速度会比较慢；而且传输的效率也比较低。无线电波技术比较适合的一些小功率或相对较长时间不移动的设备充电，并且非常理想用于物联网的一些未来供电应用。
电磁感应辐射范文3
【关键词】 通信机房 雷电感应的危害 防范
雷电作为常见的自然现象所伴随的强大的感应电磁场以及在金属导体中产生的感应过电压，时刻威胁着通信机房内电子设备的正常工作，保护通信机房信息系统安全，是摆在我们面前的当务之急。
一、雷电的危害形式
雷电的危害形式分为三类：直击雷、雷电感应（雷电电磁脉冲）及雷电过电压波侵入。
1.1直击雷
雷电直接击中地面建筑物，然后经接地装置泄放入地。如果没有适当的泄流途径，雷电流的能量以极高的温度、极大的热量、强力冲击波、极大的电动力对建筑物或其顶部的其它设施造成严重损害。
1.2雷电感应
从雷暴云的形成到发生闪电的整个过程中，同时会出现三种物理现象：静电感应、电磁感应以及电磁波辐射。在发生雷击过程中，雷电通道形成强大的雷电流并在其空间产生的雷击电磁脉冲会通过传导、感应和耦合等方式在建筑物内部各电气系统和数据信息系统中产生不同强度的瞬态过电压。电网和数据线路中的瞬态过电压对建筑物内的设备放电，损坏信息系统机房内部的UPS电池组、交换机、服务器等重要设备。电磁感应的作用范围广，入侵途径多，比较难以捉摸。
1.3 雷电过电压波侵入
雷击于远处架空的与机房、外场设备等各种供电设备、弱电设备相连的各种通讯线、电力线、视频监控线、设备控制线，然后沿着架空导线以过电压、过电流波的形式侵入建筑物。如果架空线上方没有避雷线，雷电波侵入的概率是相当大的。过电压、过电流波进入建筑物后还会沿着内部通讯线或电力线袭击敏感设备。
二、通信机房雷电感应危害分析
通信机房一般由主机房、基本工作间组成，主机房与工作间之间由玻璃门隔开。大部分机房设有静电地板，并布置在大楼的低层房间。机房设备设施比较多，常用的弱电电子设备包括主机、服务器、UPS供电系统、路由器或交换机、程控交换机、天馈接受机、打印机、刻录机、电话等电子设备和设施。
其中计算机的主要配件基本上是由半导体集成电路构成，中央处理器、存储器和逻辑控制电路等芯片都是由绝缘半导体场效应管构成。半导体器件要求的工作条件极严格，特别是对于静电干扰和电磁干扰非常敏感。
雷电感应是造成弱电设备受损的主要原因，这种危害的覆盖范围大，雷电感应主要有雷电的静电感应和电磁感应。雷电的静电感应与电磁感应作用属于雷电的间接破坏作用。雷电的间接破坏作用比直击雷危害范围大的多，属于空间三维的破坏。
由于雷电静电感应和电磁感应引起的过电压会损害机房的线路和设备，在防雷设计中，要作为重点认真的进行设计防护措施。
2.1静电感应
雷电的静电感应是因为当雷云形成时，地面上的金属结构会产生与雷云底部相反的异种电荷，在各种架空的线路上，同样会因雷云对地放电而产生静电感应电荷。
2.2电磁感应
雷电电磁感应是因为雷电通道和防雷保护系统的导线上的雷电流，在接地系统的冲击接地电阻上产生的电压降，在建筑物内部的环路导线上感应出浪涌过电压和电流。另外由于雷击电磁脉冲的电磁干扰辐射，在周围区域的设备环路上感应出浪涌电压。
这种脉冲磁场能在闭合的回路中产生很高的电动势，产生的过电压、过电流顺着导线传导至设备，损坏弱电电子设备。各种电源线、信号线、天馈线、金属水管等在建筑物内形成不同的环路或者回路脉冲磁场在回路中感应出电压大小与回路尺寸、雷电流波陡度以及回路与载流导体之间的距离有关。
2.3雷击电磁脉冲
雷击电磁脉冲，是一种电磁干扰源。闪电直接击在建筑物防雷装置上或建筑物附近所引起的效应。主要是一种辐射干扰。对于脉冲磁感应，雷击电磁脉冲感应强度达0.03高斯，计算机会出现误操作；磁脉冲感应强度达0.75高斯，计算机器件会出现假性损坏；磁脉冲感应强度达2.4高斯，计算机器件会出现真正损坏。闪电击在避雷针上，则由其产生的在100米处无屏蔽空间的磁感应强度，首次雷击的磁感应强度可达2.0高斯，而后续雷击的磁感应强度可达0.5高斯。无屏蔽空间的磁感应强度将对机电设备具有足够的破坏力。
2.4高电位引入与反击
由电路原理可知，暂态电流流过电阻与电感串联支路时，将会在该支路上产生压降，支路的总压降中含电阻上压降分量和电感上压降分量。所谓雷电反击，就是指防雷装置在接闪时，在接闪器、引下线和接地极上都会产生很高的瞬态电位，如果建筑物内的电气设备、金属管线与防雷装置的距离达不到安全距离要求时，高电位就会击穿向这些设备管线放电，这种现象就是雷电的高电位与反击。
三、通信机房雷电感应的防护措施
3.1屏蔽系统
屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡或衰减进入建筑物内的电磁干扰或过电压能量。对于机房的弱电系统来说，具体可分为机房建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆（管道）的屏蔽。机房屏蔽可根据机房内电子信息设备的重要性，采取适当屏蔽措施。利用机房建筑的钢筋、金属框架、金属门窗、地板等相互焊接在一起，形成法拉第笼，并与地网进行可靠连接，形成初级屏蔽网。机房装修时做防静电处理，墙壁采用防静电铝塑板，并与机房共地系统相连。设备应根据使用性质及雷击时最终所处电磁环境，适当考虑单独屏蔽（隔离），进行次级屏蔽。机房电子信息设备应集中摆放在机柜中，机柜与接地系统保持良好连接。对于机房内的主机及服务器或其它电子设备，应盖好箱盖，确保其屏蔽效果。机房的各种金属管道、电力电缆、通信线路等最好应该埋地引入，埋地水平距离在15m 以上。并重点对入户的金属管道、通信线路、电力线缆等做好屏蔽。各种线缆均要采取屏蔽措施，金属丝纺织网、金属软管、硬导管、栈桥均可用于屏蔽线缆。
3.2等电位连接系统
在机房的地板下设均压等电位地线带。在各室内分别形成网型（M 型）结构的均压等电位带，且作好此带的绝缘支撑，最终以星形（S 型）形式与机房的直流逻辑地线接通。另外机房 UPS 供电系统电源插座及信号接地，机房内所有大尺寸的内部导电物，如程控交换机的金属外壳，主机外壳，UPS及电池箱金属外壳，金属地板、金属门框架、设施管路和电缆桥架等都应以最短的线路连到最近的等电位连接带中，避免因设备间电势差而使设备损坏。线路的屏蔽管路或屏蔽层应该与等电位系统连接在一起，保证屏蔽体的零电位。
3.3综合布线系统
在机房内配备电子设备时，要设法避开强磁场区域，以防止电子设备在强磁场作用下发生工作失灵或被损坏。计算机、传感器等电子设备应尽量安置在房间的中央部位，而不宜靠墙放置，更不能安放在墙角处。电子设备的电源线与信号线所形成的回路面积要尽量小，且不能与墙壁中的防雷系统引下分支平行，避免产生大的回路感应电动势而击坏电子设备。在布置机房内线缆时，应该注意其线缆与机房内其它金属设备、管线、电力线等的距离，距离太近都有可能通过金属导体耦合产生过电压，对设备系统造成危害。
电磁感应辐射范文4
摘要：输电线路是电能传输的主要媒介，在电能传输的过程中，通过电磁感应现象或多或少都会产生一定的电磁场，对于所产生的电磁场而言，它们大都都会对电力通讯设备、人的正常生活等产生一定的影响。因此，探讨输电线路的电磁环境，对电力系统的长久运行有重要的意义。
关键词：输电线路 电磁场 电磁环境
0 引言
在电能的输送过程中，电是以电磁波的形式传播，传播速度为3×105km/s，而且由于所输送的电能在交流输变电设备中所产生了一定的工频电场和工频磁场，产生的电磁场通过电磁感应对周围环境、电力通讯设备以及人类生活产生或多或少的的影响。
1电磁环境分析
1.1 电磁环境概述
根据电磁波产生的原理不同，电磁环境一般可以分为两大类：自然电磁环境和人为电磁环境。在人为电磁环境当中，输电线路是广泛存在于日常生活，所产生的静电放电和电磁干扰对电气设备和人体等都有较大的危害，为此细致了解输电线路的电磁环境有重要的现实意义。
1.2 静电放电现象
所谓的静电放电现象就是当充有电荷的物体靠近或接触一个导体时，电荷就要发生转移。
在静电放电——起电过程中，有时会形成瞬态大电流和电磁脉冲，产生频谱很宽的电磁辐射场。另外，与常规电能量相比，静电能量比较小。在自然起电——放电过程中，静电释放参数是不可控的，是一种难于重复的随机过程。因此，它的作用往往被人们所忽视。但是，它给人类造成的危害却是惊人的。在电力系统领域，由于静电危害的存在，往往会对电力电子器件或者人的生命安全造成不同程度的威胁。在积累静电荷的物体周围，存在着静电场。静电场可以使介质极化，在库仑力的作用下，悬浮在空气中的尘埃被吸附在输电线路表面上，长期的附着于输电线路表面，可能使输电线皮老化，达不到最好绝缘的目的，造成一定程度的威胁。 静电放电过程是电位、电流随机瞬时变化的电磁辐射过程。无论是放电能量较小的电晕放电，还是放电能量比较大的火花放电，都会产生电磁辐射，因此必须要注意输电线路的静电放电现象。
1.3 电磁干扰分析
凡是有电压或电流突变的场合，肯定会有电磁干扰问题存在。常见的电磁干扰根绝干扰源的来源可以分为两大类：自然干扰源和人为干扰源。
对于自然干扰源来说，雷电极为最普遍的干扰，雷电是一种主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形是叠加在一串小随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲；宇宙噪声是电离辐射产生的，在一天中不断变化，而太阳噪声则随着太阳的活动情况剧烈变化，它们主要会对通信造成干扰。
而人为干扰则是由于导体中有电压或电流的变化，即较大的dV/dt或dI/dt。dV/dt或dI/dt能够使导体产生电磁波辐射。对于这种类型的干扰，一方面，人们可以利用这一特点实现特定的功能，例如，无线通信、雷达和其它功能；另一方面，电子设备在工作时，由于导体中的dV/dt、dI/dt，会产生伴随电磁辐射。在输电过程中，电磁干扰主要来源于输电线连续波，变电，配电，断路器，电力开关等，它们的存在对电力通讯以及人的生活产生一定程度的影响。
2 输电线路的电磁环境
2.1 良导体的电的集肤效应
在时变情况下，电磁波不能深入到导体内部，交变电流主要集中在导体表面附近，这种现象称为集肤效应。讨论平面波从自由空间垂直穿入具有平表面的半无限大导电媒质的情况。设x=0，E=E0ey，导电媒质中正弦电磁波一般解为
Jy=γE=γE0e-αxe-jβx
Ey=（Ey+e-kx+Ey-ekx）ey；无反射波
X∞，Ey-0
2.2 良导体的交流阻抗
时变场中，导体的集肤效应使导体的实际载流面积减小，因而导体的高频电阻大于低频和直流电阻。虽然导体在x方向伸展到无限远，但实际有效厚度只有d，这也是透入深度的另一物理意义，并且等效电阻和等效电感都是频率的函数，随频率增高电阻增大，电感减小。
2.3 邻近效应
通有交变电流的导体彼此放的靠近时，则每一导体不仅处于本身的电磁场中，同时还处于其他载流导体的电磁场中，使每一导体的电流分布与导体单独存在时不同，这种相互影响称为邻近效应。频率越高，导体靠得越近，邻近效应愈显著。邻近效应与集肤效应共存，它会使导体的电流分布更不均匀。
2.4 输电线路的工频电场分析
输电线路产生的工频电场强度的特点：一是随着离开导线距离增加，电场强度降低很快，且在距地面约2米的空间，电场基本上是均匀的；二是工频电场很容易被树木、房屋等屏蔽，受到屏蔽后，电场强度明显降低。例如110kV变电站围墙外，较高的工频电场是由高压架空进出线路产生的，在架空进线下方的局部区域内，工频电场的最大值位于边相导线外1～3m处，其最大值低于0.5kV/m，远低于4kV/m的公众曝露限值标准。受到屏蔽后，电场强度明显降低。最大工频磁感应强度均小于5.5μT 。
2.5 输电线路的工频磁场分析
输电线路工频磁场强度的特点：一是随着用电负荷的变化，即通过输电线路电流的变化，工频磁场强度也随着变化；二是随着与输电线路距离的增加，工频磁场强度快速降低，并且与工频磁场强度相比，工频磁场强度随距离变远，下降得更快。例如110KV架空配电线路正下方的工频磁感应强度，对于主干线路通常在1～2μT范围内，支线则小于1μT。 110kV的地下电缆，电缆沟上地面的工频磁感应强度一般不超过10μT 。高压直流输电工程的电磁场控制标准：地面合成场强限值：非居民区不超过30kV/m；居民区不超过25kV/m，且80%的测量值不超过15kV/m。
2.6 电磁干扰的防护措施
电磁干扰的防护措施主要有两个：接地和电磁屏蔽。
对于接地而言，一是保护接地，在金属体与大地之间建立低阻抗电路。 如设备外壳接地，建筑体安装避雷针等，使雷电、过电流、漏电流等直接引入大地；二是工作接地，系统内部带电体接参考点（不一定与大地相连）。如设备的“机壳接地” 、高压带电操作等，以保证设备、系统内部的电磁兼容。
结论
交流输变电设施产生的工频电场和工频磁场属于低频场，通过电磁感应对周围环境产生影响的。我国电力频率只有50赫兹，波长达6000千米，而输电线路本身长度一般远小于这个波长，因此不能构成有效的电磁辐射，因此电力输电线路输电的优越性以及可靠性。
参考文献：
[1]熊信银，唐巍.电气工程概论[M].北京：中国电力出版社，2008.
电磁感应辐射范文5
Electromagnetism
Maxwell Equations， Wave Propagation and Emission
2012，560p
Hardcover
ISBN9781848213555
T. Bécherrawy著
本书是一部关于电磁学理论及其应用的高年级本科生教材，除了介绍经典的电磁理论外，作者还增加了4个方面的高等内容：波导、相对论电磁学、电磁场中的粒子和电磁辐射。
在18世纪以前，电学和磁学是两门独立的学科，直到1819年奥斯特发现电流产生磁场和1831年法拉第发现变化磁场感应出电流之后，人们意识到电学和磁学之间具有非常紧密的联系。1873年，麦克斯韦通过一组简洁的方程组统一了电学和磁学，称之为电磁学。该理论的一个重要预言是，电磁波存在并且以光速传播。这个预言在1887年被赫兹的实验所证明。电磁感应现象的发现使得人类可以大规模发电，在19世纪中后期开启了第二次工业革命。电磁波的发现和电子学的发展，在20世纪引导了真正的电子通信革命，对经济、社会、文化和政治等方面都产生了深刻的影响。
全书共分为4部分15章：第1部分 静态电磁学，含第1-7章：1.序言；2.真空中的静电学；3.导体和电流；4.电介质；5.一些特殊技巧和近似的方法；6.真空中的磁场；7.物质中的磁学。第2部分 时变电磁学，含第8-10章：8.电磁感应；9.麦克斯韦方程组；10.电磁波。第3部分 传播效应，含第11-12章：11.反射，干涉，衍射和弥散；12.波导。第4部分 相对论、粒子和辐射，含第13-15章：13.狭义相对论和电动力学；14.带电粒子在电磁场中的运动；15.辐射； 附录：A.数学知识回顾；B.物理单位；C.物理常数。
本书作者T.Bécherrawy教授从巴黎大学和纽约Rochester大学获得理论物理学博士学位，在黎巴嫩大学、法国的Savoy大学、IUFM、Nancy大学等院校教授物理学，曾担任黎巴嫩大学物理系主任，在高能粒子物理学领域发表了多篇文章。
本书适合作为高年级本科生学习电磁场理论的教材，也给电磁场理论教学提供有益的帮助。一些带星号（*）的章节属于较有难度的内容，可以跳过而不影响内容阅读的连贯性，每章都附有丰富的习题和参考答案。
陈涛，博士生
（中国传媒大学理学院）
电磁感应辐射范文6
关键词 无线电能 传输 形式 当前面临问题
中图分类号：TM724 文献标识码：A
1无线电能传输的定义
无线电能传输又称无接触电能传输是一种传输电能的新技术，它将电能通过电磁耦合、射频微波、激光等载体进行传输。这种技术解决了电力自身的两大缺点：不易储存和不易传输，同时也解除了对于导线的依赖，从而得到更加方便和广阔的应用。
2无线电能传输发展历史
19世纪末被誉为“迎来电力时代的天才”的特斯拉在电气与无线电技术方面做出了突出贡献。1881年发现了旋转磁场原理，并用于制造感应电动机，次年进行试制且运转成功。1888年发明多相交流传输及配电系统；1889-1990年制成赫兹振荡器。1891年发明高频变压器（特斯拉线圈），现仍广泛用于无线电、电视机及其他电子设备，他曾致力于研究无线传输信号及能量的可能性，并在1899年演示了不用导线采用高频电流的电动机，但由于效率低和对安全方面的担忧，无线电力传输的技术无突破性进展。
2001年5月，国际无线电力传输技术会议在法属留尼汪岛召开期间，法国国家科学研究中心的皮格努莱特，利用微波无线传输电能点亮40m外一个200W的灯泡。其后，2003年在岛上建造的10kW试验型微波输电装置，已开始以2.45GHz频率向接近1km的格朗巴桑村进行点对点无线供电。
2007年6月麻省理工学院的研究人员已经实现了在短距离内的无线电力传输，他们通过电磁感应利用磁耦合共振原理成功地点亮了离电源2m多远处的一个60w灯泡。
2008年9月，北美电力研讨会最新的论文显示，他们已经在美国内华达州的雷电实验室成功的将800W电力用无线的方式传输到5m远的距离。
3无线电能传输方式
3.1电磁感应式
电磁感应式又称为非接触感应式，电能传输电路的基本特征就是原副边电路分离。原边电路与副边电路之间有一段空隙，通过磁场耦合感应相联系。根据无接触变压器初、次级之间所处的相对运动状态，新型无接触电能传输系统可分为：分离式、移动式和旋转式，分别给相对于初级绕组保持静止、移动和旋转的电气设备供电。
电磁感应式的特点是：（1）较大气隙存在，使得原副边无电接触，弥补了传统接触式电能的固有缺陷；（2）较大气隙的存在使得系统构成的耦合关系属于松耦合，使得漏磁与激磁想当，甚至比激磁高；（3）传输距离较短，实际上多在毫米级。
3.2电磁共振式
电磁共振式又称WiTricityj技术是由麻省理工学院物理系、电子工程、计算机科学系，以及军事奈米技术研究所的研究人员提出的。系统采用两个相同频率的谐振物体产生很强的相互耦合，能量在两物体间交互，利用线圈及放置两端的平板电容器，共同组成谐振电路，实现能量的无线传输。
电磁共振式的特点：（1）利用磁场通过近场传输，辐射小，具有方向性。（2）中等距离传输，传输效率较高。（3）能量传输不受空间障碍物（非磁性）影响。（4）传输效果与频率计天线尺寸关系密切。
3.3微波式
先通过磁控管将电能转变为微波能形式，再由发射天线将微波束送出，接收天线接收后由整流设备将微波能量抓换为电能。
微波式特点：（1）传输距离远，频率越高，传播的能量越大。在大气中能量传递损耗很小，能量传输不受地球引力差的影响；（2）微波式波长介于无线电波和红外线辐射的电磁波，容易对通信造成干扰；（3）能量束难以集中，能量散射损耗大，定向性差，传输率低。
4无线电能传输需要解决的问题
4.1电磁辐射安全问题
对人身安全和周围环境的影响需要解决。由于无线能量的传输既不像传统的供电方式那样可以在传输路径上得到很好的控制也不像无线通讯那样传送微小的功率。高能量的能量密度势必会对人身安全及健康带来影响。对激光则在功率密度小于2.5mW/cm2才能保证对人体无伤害。所以采用无线输电时要考虑避免对人身的伤害。
4.2电磁兼容性
无线能量传输系统在工作时周围空间会存在高频电磁场，这就要求系统本身具有较高的电磁兼容指标。系统要发生电磁兼容性问题，必须存在三个因素，即电磁骚扰源、耦合途径、敏感设备。所以，在遇到电磁兼容问题时，要从这三个因素入手，对症下药，消除其中某一个因素，就能解决电磁兼容问题。因此采取有效的抗干扰措施、屏蔽技术、合理使用电磁波不同的频段、避免交叉，重叠等造成不必要的电磁干扰。
4.3系统整体性能有待提高
目前无线能量传输技术整体上传输的效率不高，主要原因是能量的控制比较困难，无法真正实现能量点对点的传送在传输的过程中会散射等损耗一部分能量，能量转换器的效率不高也是影响整个系统效率的关键因素。当然随着电子技术的不断进步，传输的效率也会逐渐提高。
4.4传输距离、效率、功率、装置体积之间的关系
对于无线能量传输技术中几个关键性的指标：传输距离、传输效率、传输功率、装置体积等。一般情况下，传输距离越近、装置体积越大、传输效率就越高、传输功率就越大。如何尽可能地减小装置体积、提高传输距离、效率和功率是无线输电技术重点研究的方向之一，也是小功率设备实现无线输电的前提。
参考文献
