传输线磁场分布研究＊

樊友谊 郝晓军 郑 星

（中国人民解放军63880部队 洛阳 471003）

1 引言

随着科学技术的不断发展，各种家用电器，电子办公设备进入到了人们的日常工作生活中，这些电子产品在带给人们便利的同时，也带来了电磁污染［1～3］。因为恒定电流周围会产生磁场，所以传输线周围必定分布着强弱不均的磁场，对附近的生活人们造成一定的影响。本文主要针对无限长直导线、无限长双导线和螺旋线等三种不同形式的传输线进行研究，分别计算了其磁场分布，并就其分布规律做了比对研究。希望本文的研究能够对传输线的设计和使用有一定的帮助。

2 比奥－沙伐定律

恒定电流周围会产生磁场，根据电磁学中的比奥－沙伐定律［4～5］，r′处电流元I′dl′在r点产生的磁感应强度为

可依据式（2）计算供电线路周围产生的磁场。

3 线电流产生的磁场

3.1 无限长直流电源线周围的场分布

如图1所示，沿z轴放置的无限长直流电源I，其周围磁感应强度B为

1 无限长直线电流辐射场计算示意图

图2 直流双导线电流辐射场计算示意图

此即为大家所熟知的安培环路定律。

3.2 无限长直流双导线周围的场分布

如图2所示，沿z轴放置的无限长直流双导线，其周围磁感应强度B为

由于双导线间距d对于距离r来说非常小，因此式（4）中分母d可忽略。即

将上述两个小节的内容作对比说明，直线电流周围场分布如图3［6］所示：

图3 直线电流辐射场分布示意图

通过上图比较可知，通过改变传输线相应供电线路的电流相位，可以起到改变传输线周围场分布的效果。

3.3 螺旋线周围的场分布

通过电流的线圈，磁场通常只是集中在线圈里，在线圈外面的磁场很弱。如图4所示，沿z轴放置的任意电流环I（螺旋线可视作若干匝电流环的集合），在轴线某点磁感应强度B为

图4 电流环辐射场计算示意图

通过上述三个小节模型计算可知：

4 结语

传输线周围的场分布对生活在周围的人们造成影响。本文针对三种不同形式的传输线，无限长直导线、无限长双导线和螺旋线进行研究，分别计算了其磁场分布，就其分布规律做了比对研究。

生活在高压输电线附近的居民应视电磁辐射污染［7］程度采取相应措施［8～9］。其实房屋本身的结构对于屏蔽电磁辐射就很有实际意义。为了提高房屋的屏蔽效果，必要时房屋可采用专门的屏蔽顶架，以减少室内场强；为了减少强电线引起的电磁污染，还可将输电线的导线高度适当增加［10］，也可加设屏蔽等；通过改变传输线相应供电线路的电流相位，也可以起到改变传输线周围场分布的效果。本文针对传输线辐射的研究，希望对传输线的设计和使用有一定的帮助。

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