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HIFREQ - 电磁场分析     

     HIFREQ 是一个独特的工程工具,可以解决任意电磁问题,包括任意导向的地上和埋设导体网络,可由任意数量的电流和电压源进行激励。 HIFREQ 实现了处理包括导体网络的复杂电磁场问题。 HIFREQ 成为唯一的工程软件模块,提供暂态和稳态问题的精确解决方案,频率范围可在 0 到几千兆赫兹,可用于分析埋设和地上载流导体网络。它可以计算空气和土壤中的电场和磁场,以及导体和土壤的电势和导体中的电流分布。

   

技术要点

    HIFREQ 可计算标量电势、由激励导体网络产生的电场和磁场,以及导体中电流的分布。 HIFREQ 可精确的分析土壤中的导体,处于空气和土壤中的未激励金属结构,而不忽略土壤结构。使用 HIFREQ 你可以:

  • 研究暂态(如雷电、开关浪涌和任意可能的电涌问题)和高频对电力系统网络、建筑物和接地系统的干扰,频率范围可以从几个赫兹到几百兆赫兹。
  • 计算电流和电压在所有导体内的分布、空气和土壤中的 EMF 值以及由于埋设或架空电力系统导体和建筑物引起的、沿定义路径的电压。
  • 通过简单的一步,可以计算对管道、通信线路等的电磁干扰值。同时考虑了感应、电容和传导影响!
  • 分析被保护建筑物的阴极保护问题和优化整流电容器位置,建筑物范围可延伸至几百公里。
  • 使用 FFTSES, 一个全集成和自动的傅立叶变换工具,观测时域电磁场。
  • 研究单极、四分之一波长和其他天线结构的放射干扰或计算电流分布,频率可达几百兆赫兹。
  • 计算任意电路在低、高频电路和浪涌情况下的相互感应。不管电路在地上或地下,都可以确定自阻抗和互阻抗,以及电路电容!

HIFREQ 具有如下强大和灵活的特色。

  • 基于一组外加电流或源电压,或者在导体中指定电流值,软件自动的计算导体电流分布,
  • 独立研究不同现象的影响:你可以进行选择忽略感应影响,或忽略导体末端的电流泄漏。
  • 模拟水平土壤分层结构。
  • 选择四个网络激励方法的组合:电流注入、电压源、 GPR 激励(指定一个点的电压为指定值)以及外部电场。
  • 对一个导体的电抗、电容或电感建立集总参数模型。
  • 支持裸露和涂层导体。

未来详细规划

电压激励

    一个新的激励模式,电压激励,现在可以使用了。导体连接到电压激励表示交流电压发电机的简单模型:电压沿导体的增量由用户指定。发电机的一端接地,另外一端可以保持需要的电势。

集总阻抗

     电压激励只确定线路上的电压。为了定义电流,需要指定线路上的负载,这通常可以通过指定导体段具有特定电阻率和磁导率来实现特定的内阻抗。现在可以简单通过给定导体上的电阻、电感和电容的组合来实现。接着程序将计算激励频率下的负载阻抗。

GPR 激励

    对 GPR 激励进行了改进,可以将导体表面的标量电势( GPR )指定为用户指定值。流入导体的电流未确定,必须使用其他激励(典型的,如连通类型),如使用电压除以上述负载的结合。这是一个捷径,但是自然界中很少存在,如果使用不当可能导致无法预知的结果。

    当然,使用电压和 GPR 激励以及集总阻抗并不仅仅局限于以上所讨论的传输线中,也可以应用于许多其他的方面。实际上,可以在 HIFREQ 中使用这些特性进行传统的电路理论计算!

涂层

    在以前的 HIFREQ 版本中,导体绝缘的唯一形式就是“数学形式”的绝缘,即导体不允许泄露电流,这在计算磁场中时正确的,但是在电场和标量电势中会导致错误的结果,引入自然(即泄漏)涂层可以消除此限制。可以在指定导体涂上一层由用户定义厚度、电阻率、电容率和磁导率的绝缘物质。

应用领域

    存在于外部均匀电场的导体网络的响应可以变得非常有趣,特别是模拟远距离雷电或地磁干扰的影响, HIFREQ 现在可以进行此类计算。用户提供的空气中电场常量用于计算其他地方的电场,以及网络中电流分布,可以获得由电路中电流引起的标量场。


 

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