闪电通道温度测量方法

针对自然界闪电通道温度特性研究的诸多局限性,通过将原子光谱理论与局部热力学平衡(LTE)模型应用于闪电光谱的研究,采用雷电冲击平台(ICGS)模拟闪电通道放电,对模拟闪电通道中红外波段光谱(930 nm)与可见光波段光谱(648.2 nm)的光谱能量进行计算分析。分析结果为:当模拟闪电通道电流为5~50 k A时,红外波段与可见光波段谱线的发光强度峰值与闪电通道电流呈正相关;闪电通道温度在6 140.8~10 424 K范围内变化,闪电通道内电流与其内温度具有较好的指数函数关系,且此函数与自然界中闪电通道电流和闪电通道温度关系具有较好的一致性。     

火箭触发闪电的回击电流及电场特征分析

2019年夏季在广州开展了火箭引雷试验，成功地触发了14次闪电，总回击(RS)数达74次，平均回击数为5.3次，单次闪电的最大回击数为14次。该文对火箭引雷的回击电流及不同距离电场波形特征进行了分析。回击的间隔时间、峰值电流、10%～90%上升时间、半峰值宽度、1 ms转移电荷和1 ms作用积分的几何平均值分别为38.45 ms、12.38 kA、0.25μs、8.31μs、0.68C和2.12×10³A²·s，回击电流的转移电荷量和作用积分量均与回击峰值电流呈幂函数相关性。回击的先导电场强度峰值和回击电场强度峰值会随距离的增大而减小，而电场的10%～90%上升时间和半峰值宽度会随距离的增大而增大。回击电场强度峰值会随距离的增大而呈现出幂函数减小，且峰值电流与不同距离的先导电场强度峰值和回击电场峰值均呈现一定线性相关，距离越大，其线性拟合关系越好。     

基于Pockels效应的大气电场测量研究

为解决常用场磨式大气电场仪体积大、机械磨损严重、易受电磁干扰、测量带宽窄等问题,在研究分析Pockels效应原理的基础上,提出应用Pockels效应来测量大气电场的方法。对晶体、光源的选择及传感器设计中出现的问题进行了分析,设计了一种基于Pockels效应原理的脉冲电场传感器,该传感系统包括稳定高效的光源、Pockels晶体探头、数据采集及处理电路。通过模拟仿真,说明了这种测量方法是可行的,为进一步研制大气电场测量传感器,提高其性能提供了理论依据。     

人工引发闪电和自然闪电回击电流波形的对比分析

对2005年夏季在山东引雷实验中获得的一次传统人工引发闪电1μs时间分辨率的电流资料进行了分析。整个电流持续时间约1120ms,包含10次回击过程,时间间隔为18~210ms,平均为87ms;回击电流峰值的几何平均值为11.9kA,变化范围为6.6~21.0kA。通过人工引发闪电和自然闪电的对比分析,发现传统人工引发闪电的回击电流峰值(10~17kA)与自然闪电的继后回击(12~18kA)基本一致;空中人工引发闪电的首次回击(也有作者称为"小回击过程")电流峰值(24~37kA)略小于自然闪电的首次回击(30~45kA);不同地区下行自然闪电回击电流峰值存在最大约50%的差异;上行自然闪电回击电流峰值(8~10kA)小于其他类型的回击。     

闪电连接高度对地面电场波形的影响

传统回击模型认为回击从地面始发往云层发展,最新针对闪电连接过程的观测事实表明,闪电的先导连接过程发生在地面以上高度,先导连接后闪电连接高度处会产生上行回击电流和下行回击电流,并沿通道分别向云层和地面发展.该文提出考虑闪电连接高度的回击发展模型,计及在连接高度处的回击电流双向传输模式,利用该模型计算分析距闪电通道不同距离...     

光纤电流差动保护通道及其试验

简介了光纤电流差动保护的通道方式及组成,并介绍了光纤电流差动保护通道的一些试验内容、试验方法,对提高装置的可靠性、稳定性有一定意义.     

基于GNSS的新型大气边界层探空仪

针对传统大气边界层探空系统存在的探测性能不足、数据精度不高、作业成本昂贵、威胁航空安全等不足,设计了一种基于全球导航卫星系统(GNSS)的新型大气边界层探空仪.该仪器采用卫星导航测风技术实现对高空风速、风向的反演,采用多传感器融合技术实现对温度、湿度、气压等气象要素测量,同时可以通过外接模组实现对PM2.5等大气污染物...     

光纤电流差动保护及其通道试验技术

介绍了光纤电流差动保护及光纤通信系统的主要特点,提出了光纤电流差动保护在运行和试验中应注意的问题及常见异常情况的处理.     

螺旋通道磁流体推进器端部电场及其影响因素的研究

为了揭示螺旋通道磁流体推进器内部能量损失机制,本文从焦耳热能量损失角度建立了端部电场的研究方法,通过定义四个无量纲数表征量化磁流体推进器的端部电场;在比较端部电场对螺旋通道磁流体推进器性能特性影响的基础上,进一步研究了外加电压、流场、螺距、整流器和导流器对端部电场的影响,得到了端部电场的影响因素和变化规律。本文的研究方法和研究结果可为高效螺旋通道磁流体推进器的优化设计提供指导和依据。     

一次触发闪电引起的SPD接地线电流特征分析

基于一次人工触发闪电,对架空配电线路上氧化锌避雷器（surge protective device,SPD）的接地线电流特征进行了分析。在分析时发现,近距离闪电发生时,架空线路耦合产生过电压引起的SPD接地线电流峰值达到-961.0 A,平均10%~90%上升时间为17.5 μs,平均半峰值时间为68.1 μs,与实验室标准测试波形有较大的差异。另外,仅由于雷电电磁脉冲产生感应过电压的冲击,SPD是不容易被损坏的。经相关性分析发现,回击引起SPD接地线电流参数与触发闪电10%~90%上升时间对应陡度有密切的关系,SPD接地线电流峰值、半峰值时间、中和电量以及单位电阻能量都与其有较好的线性相关,拟合优度R2分别为0.83、0.83、0.90及0.94。     

雷电通道基底电流函数半解析逼近研究

雷电瞬态电磁现象的研究中,Heidler函数已成为通道基底电流的标准函数之一。由于Heidler函数的Fourier变换不存在解析表达式,数值计算时需采用快速傅氏变换技术进行频域分解,这极大地增加了计算时间。针对此问题,提出Heidler函数的半解析逼近表达式。其在时域中将雷电通道电流表示成幂指数函数的线性组合,推导出Fourier变换的半解析计算结果。该方法可推广应用于任意阶数的Heidler函数及由其衍生的雷电流函数。     

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。     

Transient Magnetic Fields and Current Distributions in an Electric Vehicle Caused by a Lightning Stroke

An electric vehicle has more electronic parts than a gasoline‐powered vehicle. Not only the control circuits but also the driving circuits of electric vehicles are electrical, in contrast to those of gasoline‐powered vehicles. This means that there is a higher possibility of malfunctions in an electric vehicle due to electromagnetic disturbances caused by a lightning stroke. Therefore, it is important to establish lightning protection methodologies for electric vehicles. To clear up with the mechanisms whereby the lightning current following through the vehicle body and some other parts causes the malfunctions, it is important to clarify the transient magnetic fields and current distributions in electric vehicles. In this paper, the transient magnetic fields and the current distributions in an electric vehicle are simulated by the FDTD method, and the probability of lightning damage is discussed.     

雷电流波形对雷击建筑物时室内磁场分布的影响

用数值仿真方法分析雷电流波形对建筑物遭雷击时室内磁场分布的影响。介绍了数值仿真方法并实验验证其有效性。在多种雷电流波形下对室内磁场分布进行计算和比较 ,发现雷电流的波头时间对磁场分布的影响很大 ,而雷电流波形形状的影响很小     

用瞬态法做电机堵转试验的新探讨

如何用电机启动瞬间的电流、功率曲线来替代堵转试验。     

基于降低雷电流最大陡度线路防雷新方法的研究

雷电流陡度大是雷电破坏的主要原因之一。采用人为的手段降低雷电流陡度,可以减少雷电对杆塔等雷击点的破坏作用。提出了限陡避雷针的新理论,深入讨论了它的作用机理。通过暂态仿真软件ATP对模型进行了定量研究,结合大电流冲击发生器的模拟实验。证明了限陡避雷针的使用,能有效地降低雷电流陡度,降低塔顶电位。为电力设备防雷又提供了一种新的手段。     

一种超大容量双电层电容器中小功率模型及其参数识别方法

回顾了超大容量双电层电容器的等效电路模型,给出了它在中小功率应用场合下的超大容量双电层电容器模型,并提出一种新的模型参数识别方法.文中采用这种识别方法对超大容量双电层电容器进行了实验,并根据获得的模型参数进行了仿真,仿真与实验结果的对比分析表明,该模型能够准确的反映出超大容量双电层电容器在中小功率应用场合下的特性.     

雷击对电力系统二次设备的干扰及预防措施

从工程实践的角度阐明雷击对电力系统二次设备的干扰,并针对地网、电缆沟、接地线、高频通道、网络线、电源6个方面提出防雷抗干扰措施,并指明雷击后事故分析的重要性和必要性。     

大气压下流注放电光电离过程的数值仿真

将光电离模型引入气体流注放电的流体模型中,针对光电离数值仿真计算需要对空间任意两点建立联系,导致方程求解计算量增大、计算较困难的问题,提出了光电离模型的简化计算方法。然后求解流注放电流体模型,仿真棒–板空气间隙放电过程,并比较了有和没有光电离2种情况,结果表明光电离提供了流注放电所必须的二次电子崩的种子电子,在没有光电离时,不能形成流注放电。在考虑光电离情况下仿真了流注发展过程,得到各时刻电子、光电子、电场空间分布,并从流注发展速度、通道半径、电场强度多方面与实验结果比较,验证了模型和算法的正确性。     

雷电流流过地线时控制电缆感应电压的研究

当雷击中变电站附近后,其落雷点附近电位升高,就会在电缆沟中的接地线上产生雷电流。该电流会通过电磁耦合到电缆的芯线上,采用敷设与地线平行并联的分流地线的措施,降低了在电缆沟内的地线中通过的雷电流,进而降低周围电磁场强度,减小附近控制电缆的感应过电压。