摘要：为研究山体地形对雷电感应过电压的影响,开发了计算山区架空输配电线雷电感应过电压的2维时域有限差分(2-D FDTD)算法。通过与国外相关研究结果作对比,验证了算法的准确性,并利用该算法计算了山体地形坡度、电导率及其分层结构对架空线雷电感应过电压的影响。结果表明:与理想平坦地形相比,山体地形坡度对雷电过电压有显著影响,尤其在土壤电导率为有限值的情况下,过电压幅值随地形坡度的升高而明显增大;当山体表层土壤电导率小于下层土壤电导率时(σ1σ2),雷电过电压幅值随表层土壤厚度的增加而迅速衰减;当表层土壤厚度>5 m时,过电压幅值主要取决于表层土壤电导率,土壤分层的影响可以忽略。研究结果可为山区架空输配电线路防雷设计提供理论参考。

摘要：研究山区复杂地形对雷电感应过电压的影响,可为山区架空输配电线路的防雷设计提供理论参考。建立3维时域有限差分(3-DFDTD)算法模型,计算复杂山体地形下的雷击电磁场,并结合Agrawal耦合模型计算架空线感应过电压。算法的准确性通过与国外相关研究结果的对比得以验证,并利用该算法对复杂地形下架空线雷电感应过电压特性进行了仿真研究。结果表明:感应过电压幅值明显受山体地形坡度的影响,与平坦地形相比,其幅值随山体坡度的增加而明显增大;架空线感应过电压幅值不仅与线路所在位置处的地形坡度有关,还受到其他地形坡度的影响,感应过电压幅值随山体陡度的增加而变大;以南京紫金山地形为例,模拟结果显示山区地形条件下的感应过电压明显大于理想平坦地面的情况,线路两端过电压幅值分别提高了51.4%和47.3%。

摘要：多种原因使得风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)闪电成像仪(lightning mapping imager,LMI)探测到的发光事件中包含大量虚假信号,且目前针对不同的噪声来源采用不同的滤除方法。因此,为寻求一种较通用的、能同时滤除不同来源虚假信号的方法,尝试采用贝叶斯概率推断对2017年8月8日京津冀地区一次雷暴过程中的LMI实测数据进行虚假信号滤除。首先,采用国际上惯用的卫星闪电聚类参数化方案,将时间间隔小于330 ms且空间间隔小于16. 5 km的事件认为是闪电引起的连续信号,不满足此条件的则视为孤立的虚假信号而被滤除。然后,根据连续信号的辐射强度和该位置处的背景亮度与孤立虚假信号之间的差异性,采用贝叶斯概率推断来滤除连续信号中的虚假信号。考虑到贝叶斯推断可能存在误差,进一步根据闪电时空连续性特征设计了信号再判断方法,尽可能地滤除虚假信号且保留真实闪电信号。最后,利用云顶亮温资料及全球闪电定位网(worldwide lightning location network,WWLLN)数据对滤除结果进行初步检验。结果表明:虚假信号约占所有信号的50%;滤除虚假信号后,90%以上的信号分布在云顶低于240 K的区域内,且与WWLLN闪击点具有较好的对应。这种同时考虑信号时空连续性及不同信号间特征量差异性的虚假信号滤除算法,为设计更通用高效的虚假信号滤除算法做出了尝试。

摘要：本文从分析电力配电网防雷接地设计着手,指出目前防雷接地设计中存在的问题,并以此为基础提出优化设计的相关建议,说明具体的设计要求,希望能够为我国电力行业的发展提供积极的参考作用。

摘要：针对甚低频磁天线在闪电定位网中应用的问题,介绍了甚低频磁天线的电路设计和标定方法,通过对磁场变化测量的理论分析,设计了合理的实验。利用冲击平台模拟自然闪电发生时产生的磁场变化,来检测甚低频磁天线工作的准确性和稳定性。采用自主研制的磁天线对南京地区产生的一次雷暴过程进行测量。得出:在南京地区2016年8月2日观测到的1004次回击波形中,其中上升沿持续时间在1~10μs,大部分主要集中在1~4μs(72.2%)之间,连续电流的平均持续时间为3.35μs;将反演运算得到的波形与实测波形、定位结果与江苏省闪电定位系统的结果分别进行对比,验证了所提方案的可行性和技术上的先进性,这对甚低频磁天线在实际应用中具有一定的指导意义。

摘要：尖端电晕放电是闪电先导触发的基础,而气溶胶作为电晕离子的载体,其浓度的不同可能会引起电晕放电特征的不同,进而影响闪电先导特征,但具体的影响程度尚未明确。为此,基于二维电晕粒子对流扩散模型,研究了不同气溶胶浓度(N_a)下的电晕放电特征,通过讨论雷暴云电场环境下,不同N_a对60 m高的塔尖周围电晕粒子时空演变的影响,揭示了尖端电晕电流(i_(cor))、空间电场(E)以及电晕电荷浓度(ρ)随N_a的变化关系。研究发现:1)当N_a低于10^(10)m^(-3)时,其对电晕放电的影响较小;当N_a高于10^(10)m^(-3)时,其影响相对明显。2)对比N_a分别为10~9和10^(10)m^(-3)两种情况,高塔尖端上空几十米范围,E差异达4 kV m^(-1)左右;上空一百米左右范围内,ρ的差异可超过1 nC m^(-3); i_(cor)峰值差异可达10%。3) i_(cor)峰值与N_a两者呈线性递减关系。因此,在实际的避雷针尖端放电研究或雷电防护设计中,当N_a大于10^(10)m^(-3)时,需考虑其对尖端放电的影响,而对于较为干净的大气环境,则可以忽略气溶胶的影响。

摘要：针对防雷中半导体放电管(thyristor surge suppressors,TSS)和气体放电管(gas dischargetube,GDT)匹配的性能问题,设计了TSS与GDT配合工作的测试电路。使用(1. 2/50 s、8/20 s)组合波发生器模拟雷电过电压对该测试电路进行冲击试验。试验采取控制变量法,退耦电阻阻值选取2Ω、5Ω、10Ω,TSS工作电压选取6 V、25 V、58 V,GDT直流击穿电压选取90 V、230 V。得出:冲击电压小于GDT击穿电压时,测试电路工作在盲区内,仅有TSS动作;冲击电压超过GDT击穿电压时,TSS与GDT先后动作,GDT泄放的能量要远大于TSS;冲击电压增大超过1 kV时,GDT的动作时延将短于TSS,几乎所有的能量都由GDT泄放; GDT导通后,随着冲击电压的增加,GDT的残压和通流逐渐增大,而TSS的残压和通流逐渐减低并保持在一个较低的状态(残压在5 V左右,通流在7 A左右)。对TSS和GDT的应用有一定的参考意义。

摘要：基于L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性击穿效应模型,根据电磁场理论开发了一套三维时域有限差分(3-D FDTD)算法,建立了垂直接地体仿真模型,利用该模型于时域内从电场强度,电导率分布,最大暂态地电位升和暂态冲击阻抗的角度来研究了不同接地体长度和不同电流幅值对垂直接地体冲击散流特性的影响,于频域内从电场强度和电导率分布的角度来研究了垂直接地体在不同正弦电流频率中的散流特性。研究表明:1)接地体长度越长,土壤横向击穿区域越小,纵向击穿区域越大,最大暂态地电位升越小,暂态冲击阻抗越小;2)电流幅值越大,土壤横向和纵向击穿区域越大,最大暂态地电位升越大,暂态冲击阻抗越小;3)正弦电流频率越高,土壤的"趋肤效应"越强,极大影响了接地体的散流过程。

摘要：毫米波雷达相比于厘米波雷达对非降水云的观测具有更高的灵敏度,因此世界发达国家已经广泛利用毫米波雷达进行云的观测实验。国内的毫米波云雷达受器件及加工工艺的限制仍处于发展阶段,在此背景下本文从地基、机载以及星载3个方面对国内外W波段毫米波云雷达进行总结,根据毫米波雷达的天线、发射电路、接收电路以及信号处理4个方面分析其原理框图及性能参数,最后利用英国Chilbolton观测场的94GHz Galileo雷达对2008年4月4日的非降水云进行回波数据的分析,结果表明Galileo毫米波雷达能够很好地对云以及雾进行探测,其结论为国内W波段毫米波云雷达的设计提供借鉴。