雷电回击DU模型等效电路仿真

从雷电对系统产生影响的实际出发,研究了国际上较通用的雷电回击模型,将其归纳为两大类,指出了雷电回击模型的共性特点及建立理想雷击模型的基本要求。以DU模型（由Deindorfer和Uman在1990年提出的一种雷电回击模型）为基础,建立雷电通道的等效电路,在PSCAD／EMTDC上进行仿真运行,重构了雷电回击电流波形曲线,将仿真得到的对地雷电流波形与原始实测电流波形特征参数比较,证明了该等效电路用于雷电研究的有效性。     

雷电回击模型在雷电电磁场计算中的应用分析

雷电回击模型是研究分析雷电产生电磁场特性的重要环节,介绍了雷电回击模型的假设条件、分类方法以及常用模型构建的物理思想和数学表达式,分析了两类模型的内在联系、几种雷电回击电流波形曲线和DU模型中部分参数对电磁场计算的影响,并为今后雷电回击模型的研究建立提出了建议。     

地表近区雷电回击电磁场的计算与特征分析

为了揭示雷电回击电磁场导数与回击通道底部电流导数之间的内在联系,基于传输线(TL)模型从理论上对地表近区雷电回击电磁场导数和回击通道底部电流导数进行了研究。用偶极子法精确计算电磁场的结果表明,在距离雷电回击通道50m范围内,电场导数的波形与回击通道底部电流导数的波形基本符合;在距离雷电回击通道200m范围内,磁场导数的波形与回击通道底部电流导数的波形基本符合。由此可得出结论:近区回击电磁场导数的波形与雷电回击通道底部电流导数的波形近似。     

基于FDTD算法的分布式串联电感雷电回击模型特性研究

雷电通道模型被广泛用于低电离层的瞬态光学发射、雷电高能辐射、地球电磁环境以及雷电与各种对象的相互作用的研究中。介绍基于麦克斯维尔方程组的串联分布式电感模型,通过采用时域有限差分法（FDTD）对麦克斯韦方程进行数值求解以获得雷电通道的电流分布。为了获得所期望的雷电波传播速度及回击通道等效阻抗,在空气介质中的回击通道路径上加载离散化的电感。计算结果表明,在一定范围内合理选择分布式电感参数可以使雷电回击模型呈现获得所期望的电磁特性。     

基于斜向通道模型的雷电电磁场近场近似特性

为获得更加接近实际情况的近区雷电电磁脉冲场(LEMP)波形,利用偶极子理论对基于斜向放电通道模型产生的地表LEMP场进行了理论研究。通过近似处理,得到了基于TL模型的地表LEMP近场及其导数的一阶、二阶近似解析表达式。采用脉冲函数表示通道基电流,对比了精确表达式与近似表达式计算的电磁场及其导数波形,结果表明:在距回击通道50m以内,电磁场及其导数波形分别与近似电磁场及其导数波形基本符合;在相同距离内,电场与其一阶近似之间的偏差比磁场与其一阶近似之间的偏差小,电场与其二阶近似之间的偏差比磁场与其二阶近似之间的偏差大,且这些偏差都随着水平距离的增加而增加。     

雷电电磁场在建筑物内外分布的数值计算

采用数值计算方法，对雷云对地放电所伴随的雷电电磁场的建筑物内外的分布进行的计算。解决了用解析解难以计算的介质突变等问题，得出了建筑场内外的电磁场的强弱分布，这对于计算机和电子设备的防雷及抗干扰有着重要的理论和实际应用意义。     

雷电电磁场的空间分布

基于传输线 (TL )闪电回击模型计算了闪电回击产生的空间电磁场 ,根据计算结果总结了闪电电磁脉冲(L EMP)的空间分布规律     

雷电灾害风险评估方法标准分析

介绍了雷电灾害产生的机制,对雷电灾害风险评估需要遵循的原则、评估流程、评估时间等进行了详细阐述。分析了雷电灾害风险评估的现状、存在的问题及发展趋势,以统筹指导防雷工作,提升防雷工程的科学性。     

电子信息系统的雷电电磁脉冲防护的新思考

本文对建筑物防雷设计规范中所制定的电子信息设备防雷击电磁脉冲方法提出质疑,从电磁脉冲的传播特性出发,提出了电子信息设备有效防护雷击电磁脉冲的方法。     

电子信息机房雷电电磁脉冲的防御

在信息高速发展的今天,电子器件的集成化程度也越来越高,一旦受到损害就会造成很大的损失,其中大型电气设备的瞬间过电压或者雷电天气对电子信息机房的影响都是非常大的,对电子信息机房的雷电电磁脉冲需要采取一定的防御方法。针对这些情况,笔者主要从电位联结、屏蔽、安装电涌保护器等方面展开讨论。     

Estimation of Lightning Current and Return Stroke Velocity Profile Using Measured Electromagnetic Fields

To evaluate lightning current using measured electromagnetic fields, an inverse procedure algorithm is proposed in this article, where the variation of return velocity stroke velocity is considered as opposed to previous methods where the velocity is set at a constant value. The proposed algorithm considers all electromagnetic fields components directly in the time domain without needing to apply any extra conversions. Moreover, it can support the wide range of current models based on the general form of engineering current models. The proposed method is validated using a sample of triggered lightning data and measured electromagnetic fields at two stations with different distances from the lightning channel. The results illustrate that the proposed method could estimate the behavior of current along the channel and can thus be used for preparing a data bank to record lightning current parameters of a wide range of lightning occurrences based on measured fields.     

回击参数对闪电电磁场的影响

基于 MTL L 闪电回击模型研究了不同回击速度和回击通道高度对不同场区的回击电磁场的影响。结果表明 ,通道高度在 (1～几十 ) km的范围内时对地面电磁场影响比较小 ,而回击速度对电磁场的影响比较明显。     

新型雷电通道模型简介

介绍了一种改进型雷击模型，它既兼有雷击本身的特点，又具有相对简洁的的数学基础。模型对于特定的雷电通道底部电流，采用了双时间常数，取得了比单时间常数更好的拟合效果。     

浅谈雷击模型

按照各模型的基本原理将目前国际上较为通用的雷电通道模型归纳两大类,并简要阐述了各模型的假设、适用条件及其局限性;指出了雷电通道模型的共性特点及建立理想雷击模型的基本要求。鉴于国内目前对雷电通道的研究较少,建议开展对雷电参数基础数据的收集整理工作,并建立适合于中国雷击特点的雷击模型。     

人工触发闪电直窜先导-回击放电参量的估算

利用2005和2006年夏季在山东人工触发闪电实验中获取的近距离电场和电流资料,对14次直窜先导-回击放电过程的放电特征参量进行了估算.结果表明,利用实测直窜先导电场结合源电荷先导模式得到的结果与利用实测电流结合传输线模式得到的结果接近,说明2种估算方法都是可行的.人工触发闪电回击速度平均值为2.14×108 m/s,与自然闪电继后回击速度接近;直窜先导速度比回击速度小一个量级;直窜先导电流范围为0.5～6.1 kA.人工触发闪电直窜先导线电荷密度、电位分别为71.4μC/m和9.77MV,均与回击峰值电流呈正相关,直窜先导速度、回击速度与回击峰值电流没有相关性.反演得到的空中触发闪电回击电流峰值的变化范围为12～39 kA,与利用传输线模式估算的结果非常接近,这为难以直接测量的空中触发闪电电流的反演提供了一个有效方法.     

回击过程中具有多个接地通道闪电的研究

根据广东顺德与青海大通地区2002年夏季多次雷暴过程中地闪的电场和光学资料,研究了一次回击过程中具有多个接地点的闪电(MGPF)和产生、影响MGPF的因素。结果表明:1)广东371次地闪中MGPF有62次(约16.7%);青海119次地闪中MGPF有21次(约17.6%)。2)广东与青海MGPF的相邻接地点间的时间间隔分布分别为20~342μs和8~172μs。3)随着回击次数的增加,闪电在回击过程中具有多个接地点的几率降低。4)广东与青海MGPF的回击前梯级先导速度无量级差异。闪电在一次回击过程具有多个接地通道,因而对地面设施将产生更大的危害,这对雷电防护设计和改进提出了更高的要求。     

“先导－回击模型”与人工触发闪电特征参数计算

在关于地闪通道的“先导模型”和“回击模型”基础上,建立了“先导—回击模型”,并利用该模型对2005年8月2日3次人工触发闪电中观测到的12次直窜先导和继后回击过程的慢电场变化资料进行了闪电通道特征参量的计算。计算结果发现：3次人工触发闪电的高度分别在8．68、4．48和10．59km；直窜先导过程的电荷线密度范围为49．3～130．05μC/m；先导发展平均速度范围为0．23×10~7～1．48×10~7 m/s；先导平均电流范围为0．14～1．87kA；先导通道电压范围为7．94～20．33MV；继后回击中和的电荷量范围为0．16～1．21C；继后回击过程的回击平均速度范围为2．61×10~7～11．86×10~7m/s；回击平均电流范围为1．56～12．59kA。分析表明,“先导—回击模型”降低了对观测点站数和观测环境的要求,同时对通道具有较强的计算能力。