AH-FDTD方法在工程电磁耦合效应分析中的应用

摘要

电磁脉冲可通过对地下工程中的线缆和设备产生耦合,进而产生较大的瞬变电压和电流,导致电气系统出现故障或永久损坏.文中提出采用无条件稳定连带埃尔米特时域有限差分(associated Hermite FDTD,AH FDTD)方法来分析场对地下工程的电磁耦合问题.建立了两种不同坑道模型(圆形和矩形),采用AH-FDTD方法计算了坑道不同深度、不同被覆层岩土介质(色散和有耗)和不同斜入射角度情况下地下工程中场的分布,分析了不同坑道埋深、不同岩土介质和入射角度等条件下场对坑道工程耦合的影响.研究表明,场对地下坑道工程的耦合与坑道埋深、是否考虑岩土介质的色散性以及入射角度大小有关,而受坑道形状的影响相对较弱.所提AH FDTD分析方法为防护工程电磁耦合效应研究提供了一种新的途径.