标签：变化 遥测 电场 接触网 高铁 雏形 磁场 电流 直流

高速铁路牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网组成，牵引变电所将电力系统通过输电线送来的三相高电压变换为单相27.5Kv的交流电，经馈电线送至接触网，接触网沿导轨上空架设，动车组升弓后便从接触网取得电能。由于列车牵引电流大，牵引网短路电流大，钢轨对地泄露电阻高，导致牵引供电系统与电力配电系统，信号系统，通信系统之间的电磁环境恶化。高铁动力车间的电路检修，高电压直接挂地线短路很危险，需要隔着一段距离进行电压的测量。

从直流导线周围的磁场变化获得灵感，深入理解麦克斯韦理论方程组，接下来我将分享拙见。

首先我将从直流导线周围磁场变化的研究说起。

根据电流的磁效应，电流能产生磁场，由于每个载流的闭合回路产生的磁场与它的形状，大小，位置有关，将它们分割为许多无穷小的载流元，再利用磁场的叠加方法概括整体。

实际情况中，若在闭合回路中有一段长度为l的直导线，在其附近d<<l的范围内，
可以近似认为该导线为无限长的直导线，因此直流电产生的磁场【B=u0I/2Πd】（u0为真空磁导率）

引用欧英雷的论文《探究直流导线周围的磁场变化》中介绍的改进方法，图中P是纵刨面为矩形的圆柱体线圈，是在磁导率为u的空心圆柱体芯上，均匀而紧密的绕有N匝线圈。当ab垂直穿过P面中心，直流ab产生的磁场的磁感线是沿着垂直于ab的平面内的同心圆，因此螺线环中的线圈能最大限度的接收更多的磁感线数目 => 进而根据测量的电流值计算磁感应强度。

不得不说的是，交流电和直流电还是不一样的，所以

接下来我将结合麦克斯韦方程组的理解进一步阐述

麦克斯韦电磁理论：变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场。

所谓“电荷”指独立的带电粒子，电荷属性由粒子自旋决定，右手旋粒子为“正电荷”，左手旋粒子为“负电荷”。任何带电粒子都同时携有电场和磁场，不存在单一性质的“电荷”或“磁荷”。

根据Q键电桥说，电流是导体内原子核一维电场能的传导与流动，而非导体中的自由电子定向移动。电流形成的条件是，导体内的原子有序进行排列，原子核一维电场串联在一条轴线上，链接成电桥。

当导体内有电流通过时，原子核一维电场方向是相同的，由粒子的形态场结构决定了，此时原子核质量场的矢量方向也是相同的，它们将在导体周围形成磁场。

微分方程∇·B=0，描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发，也可以由变化电场的位移电流所激发，它们的磁场都是涡旋场，磁感应线都是闭合线，对封闭曲面的通量无贡献。

受郑杨《超高压交流输电电磁场和直流输电合成电场的研究》的影响，尽管超高压输电线路下方电磁场分布是一个复杂的三维场问题，倒是可以利用复数的方法进行推理解释交流电产生的旋转磁场。Eg：三相交流电路。相对于检测直流直导线周围磁场变化的难度又上升了一个台阶。

利用单片机技术，结合磁致阻传感器进行相应的磁场变化的感应，进行多组实验数据的训练，在实际情况下进行相应的匹配，进行较为准确的高电压的测量。

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来源： https://blog.csdn.net/RokoBasilisk/article/details/91408944

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