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海上升压站雷击暂态效应研究
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作者 张萍 张海旭 +3 位作者 卢盛欣 吴伟强 魏玉憧 李练兵 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期619-625,共7页
为全面研究海上风电场设备互连时雷电击中海上升压站的综合暂态效应,首先将升压站平台等效为离散化网络π型电路,基于散射参数和传输线理论搭建升压站变压器和海底电缆模型,然后搭建海上风力机与陆地输电杆塔(二者通过海底电缆与海上升... 为全面研究海上风电场设备互连时雷电击中海上升压站的综合暂态效应,首先将升压站平台等效为离散化网络π型电路,基于散射参数和传输线理论搭建升压站变压器和海底电缆模型,然后搭建海上风力机与陆地输电杆塔(二者通过海底电缆与海上升压站互连)的一体化波阻抗模型,探讨雷电击中海上风电场各部分引起的过电压分布规律。实验结果表明,雷电击中海上升压站时,产生MV级的响应电压,引起变压器处的峰值电压为雷击点电压的1/10,且其内部峰值电压略高于外壳;当雷电击中海上风力机或陆地输电杆塔,升压站变压器内部均产生kV级的响应电压。 展开更多
关键词 海上风力机 雷电 海底电缆 海上升压站 暂态效应
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连续脉冲冲击下氧化锌电阻片的劣化特性
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作者 刘子平 胡上茂 +3 位作者 胡元潮 安韵竹 蔡汉生 屈路 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第8期46-54,65,共10页
为探究氧化锌电阻片在电流冲击下的破坏形式与老化机理,搭建了连续脉冲试验平台,采用8/20μs雷电流、正弦半波120μs、正弦半波210μs 3种波形对2种不同尺寸的电阻片进行试验,试验结果表明:①电阻片的破坏形式受到电阻片尺寸以及冲击电... 为探究氧化锌电阻片在电流冲击下的破坏形式与老化机理,搭建了连续脉冲试验平台,采用8/20μs雷电流、正弦半波120μs、正弦半波210μs 3种波形对2种不同尺寸的电阻片进行试验,试验结果表明:①电阻片的破坏形式受到电阻片尺寸以及冲击电流波形的影响,电阻片尺寸增大引起的热物理性均匀度衰弱会使其更易发生破坏,冲击波形通过波头、上升沿和波长影响电阻片的破坏形式;②电阻片在连续脉冲过程中,会出现由于功率损耗的增加导致U-I曲线漂移,电阻片残压水平缓慢上升等老化现象;③通过与行业内同时序多脉冲试验对比,认为冲击试验采用相同冲击波形是建立等效多脉冲试验的前提。 展开更多
关键词 氧化锌电阻片 连续脉冲 破坏形式 老化机理 等效多脉冲试验
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紫外成像法在变电站电晕放电检测中的应用研究 被引量:28
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作者 王胜辉 律方成 +2 位作者 李燕青 李和明 武建华 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期15-19,共5页
电晕是变电站内十分普遍的一种放电现象,也是高压设备可能存在缺陷或故障的征兆信号。采用"日盲"型紫外成像仪在不同的气象环境下对多座500 kV变电站进行了现场检测,发现了部分设备的电晕放电现象。对上述放电现象进行了分类... 电晕是变电站内十分普遍的一种放电现象,也是高压设备可能存在缺陷或故障的征兆信号。采用"日盲"型紫外成像仪在不同的气象环境下对多座500 kV变电站进行了现场检测,发现了部分设备的电晕放电现象。对上述放电现象进行了分类,并对放电原因进行了分析,结合实验室的研究和现场测试,提出了结合设备的放电位置、放电强弱、放电形态、放电机理并结合气象因素进行放电评估的综合分析方法,实际应用证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 变电站 电晕放电 紫外成像法 试验研究 现场检测 放电评估
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叶片转动对风机引雷能力影响的模拟试验研究 被引量:28
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作者 文习山 屈路 +3 位作者 王羽 姒天军 徐剑伟 蓝磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期2151-2158,共8页
风力发电机组与其它地面雷击目标物相比,最显著的特征是其叶片在遭受雷击时一般处于转动状态。为了研究叶片转动对风机引雷能力的影响机理,该文设计选取了适用于研究风机接闪试验的圆弧形高压电极,施加负极性250/2500μs标准操作波,对典... 风力发电机组与其它地面雷击目标物相比,最显著的特征是其叶片在遭受雷击时一般处于转动状态。为了研究叶片转动对风机引雷能力的影响机理,该文设计选取了适用于研究风机接闪试验的圆弧形高压电极,施加负极性250/2500μs标准操作波,对典型2MW风机的1:30微缩模型进行了叶片静止和旋转等不同状态下的接闪放电比对试验。采用升降法获取50%放电电压,并进行放电过程观测,结果表明:在1和1.3m间隙条件下,击穿电压随着叶片转速的提升而提升,先导连接位置随着转速的提升更加接近叶尖,叶片转动导致风机的引雷能力降低。分析认为叶片的旋转改变了叶尖区域的电荷分布,使叶尖上行先导发展不充分,从而影响了放电发展过程。所得结果可为风电机组的防雷保护提供参考借鉴。 展开更多
关键词 风力发电机 叶片 旋转 缩比试验 升降法
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±500kV宜华直流输电线路雷电性能评估研究 被引量:21
5
作者 岳灵平 陆利平 +1 位作者 章旭泳 戴建华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期161-165,共5页
宜华线500 kV直流输电线路具有塔身高、引雷面积大、易遭雷击的特点,需对其防雷性能进行科学的评估。文章采用改进的电气几何模型,计算了500 kV超高压直流输电线路的绕击闪络率,并利用EMTP建立并分析了反击耐雷性能研究模型,计算结果表... 宜华线500 kV直流输电线路具有塔身高、引雷面积大、易遭雷击的特点,需对其防雷性能进行科学的评估。文章采用改进的电气几何模型,计算了500 kV超高压直流输电线路的绕击闪络率,并利用EMTP建立并分析了反击耐雷性能研究模型,计算结果表明各种极线布置方式的绕击耐雷性能和反击耐雷性能存在差异,其中极线排列方式、地面倾角、保护角、杆塔高度和结构等因素对线路雷电性能有显著的影响。 展开更多
关键词 电气几何模型 多波阻抗 绕击 反击 高压直流输电线路
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雷电电磁脉冲对架空电力线的耦合效应 被引量:23
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作者 任合明 周璧华 +1 位作者 余同彬 王钊 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1539-1543,共5页
从传输线模型出发,通过建立雷电回击通道、大地和电力线系统一体化模型,采用时域有限差分法计算得出雷电回击电流的近场分布,将场值代入离散的传输线方程后,计算了架空电力线终端的感应过电压.通过对多导体架空线和单导体线终端感应过... 从传输线模型出发,通过建立雷电回击通道、大地和电力线系统一体化模型,采用时域有限差分法计算得出雷电回击电流的近场分布,将场值代入离散的传输线方程后,计算了架空电力线终端的感应过电压.通过对多导体架空线和单导体线终端感应过电压的分析,发现由于其它导体的存在,多导体系统中单根导体两端的感应电压峰值比相同高度处单一导体两端的感应电压峰值低10%~20%;并且对于垂直导体结构,最小感应电压产生在距离地面最近的导体上;而对于水平导体结构,最小感应电压产生在中间导体上. 展开更多
关键词 雷电电磁脉冲 架空电力线 水平电场 耦合 时域有限差分法
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±800kV级联多端特高压直流输电工程的绝缘配合 被引量:12
7
作者 张刘春 张翠霞 +1 位作者 张搏宇 苏宁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期60-65,共6页
级联多端特高压直流作为多端高压直流输出的典型串联连接方式,将具有良好的发展前景。基于800 kV级联多端直流输电系统下的过电压研究成果,对级联多端特高压直流系统的绝缘配合进行研究,并与常规800 kV直流输电工程的设计比较,结果表明... 级联多端特高压直流作为多端高压直流输出的典型串联连接方式,将具有良好的发展前景。基于800 kV级联多端直流输电系统下的过电压研究成果,对级联多端特高压直流系统的绝缘配合进行研究,并与常规800 kV直流输电工程的设计比较,结果表明,除级联多端直流工程的400 kV中压线路以外,其余变电站设备和线路的绝缘配置可参照常规800 kV直流输电工程进行取值。研究成果为800 kV级联多端直流系统设备制造和工程设计提供参考。 展开更多
关键词 ±800 KV 级联多端特高压直流 输电线路 绝缘 配合
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考虑输电线路走廊地闪密度的防雷措施效果评估 被引量:12
8
作者 张宇 杨坚 +2 位作者 万军彪 李阳林 刘衍 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期172-175,共4页
为使防雷措施的效果评估更加接近工程实际情况,提出采用单位雷击跳闸率评价防雷措施效果的方法。该方法以实际雷电观测数据和输电线路运行记录为基础,将雷击跳闸率归算到同一地闪密度水平,弥补了仿真计算和模型试验需要简化和假设的不足... 为使防雷措施的效果评估更加接近工程实际情况,提出采用单位雷击跳闸率评价防雷措施效果的方法。该方法以实际雷电观测数据和输电线路运行记录为基础,将雷击跳闸率归算到同一地闪密度水平,弥补了仿真计算和模型试验需要简化和假设的不足,克服了单纯采用雷击跳闸率指标或仅进行年雷暴日归算的评估方法的片面性。对江西电网输电线路广泛应用的负角保护针、防绕击避雷针分别进行了效果评估。结果标明电压等级越低,防绕击措施所起的效果越弱,并给出了定量评价结果。 展开更多
关键词 输电线路 防雷 地闪密度
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闪电连接高度对地面电场波形的影响 被引量:10
9
作者 周蜜 丁文汉 +2 位作者 王建国 蔡力 樊亚东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期857-868,共12页
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... 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(50km、5km、50m)的地面电场。结果发现,地面电场波形受回击电流波前陡度的影响,下行回击的存在可能导致电场强度波形在上升阶段出现尖锐的初始尖峰。用电场初始尖峰过冲百分比来描述电场尖峰过冲程度,进一步分析连接高度、回击电流波前陡度和下行回击速度对电场初始尖峰过冲程度的影响,发现随着闪电连接高度的增加,电场初始尖峰过冲增大,持续时间增加;回击电流波前陡度增大,电场初始尖峰过冲增大;下行回击速度增大,电场初始尖峰过冲增大,但持续时间缩短。10m内较低闪电连接高度下,波前陡度为20~60kA/μs的电流在下行回击速度大范围变化下,电场强度波形中无明显初始尖峰。相比传统回击发展模型,考虑闪电连接高度回击发展模型的地面电场计算结果与观测事实更吻合,揭示了闪电连接高度对地面电场初始尖峰形成的影响机制。 展开更多
关键词 雷电流 闪电连接高度 电场初始尖峰 传输线模型 电流波前陡度 回击速度
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雷电下转动风机叶片接闪特性模拟试验研究 被引量:8
10
作者 蓝磊 姒天军 +3 位作者 王羽 屈路 徐剑伟 文习山 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期1328-1334,共7页
风力发电机在遭受雷击时叶片一般处于转动状态,而叶片转动对其雷击接闪特性的影响尚不明确。为探究转动风机的叶片雷击接闪特性,设计了可控转速的1:30缩比2 MW风机模型与适合试验的弧面电极,采用标准负极性操作波,制作了2种类型的叶尖... 风力发电机在遭受雷击时叶片一般处于转动状态,而叶片转动对其雷击接闪特性的影响尚不明确。为探究转动风机的叶片雷击接闪特性,设计了可控转速的1:30缩比2 MW风机模型与适合试验的弧面电极,采用标准负极性操作波,制作了2种类型的叶尖接闪器,开展了1 m间隙时不同转速下的大量接闪试验。试验结果表明,在1 m间隙下,无论叶尖是接闪帽还是接闪盘配置,间隙击穿电压均随着转速的提升而升高,而风机静止时击穿电压会随接闪叶片角度增大而升高。分析认为,叶片旋转会导致叶尖区域积聚的正离子浓度降低,抑制了上行先导的发展,从而提升了击穿电压。根据试验结果推断,在此工况下风机旋转会降低其引雷能力。试验结果对风机的防雷设计具有参考意义。 展开更多
关键词 转动风机 接闪器 缩比试验 接闪特性 间隙放电
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移动通信铁塔直击雷电流分布的研究 被引量:8
11
作者 李鹏 吕英华 +4 位作者 李子伟 丘四海 杨文翰 刘宁 刘吉克 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期66-72,101,210,共9页
为研究雷击移动通信基站铁塔的电流分布特性,提出了一种全新的电路方法,创建了一个描述铁塔及其接地网构成的网络系统的电路模型。分析了铁塔上的雷电流分布及铁塔的冲击阻抗特性。仿真表明:铁塔及天线电缆屏蔽层上的雷电流分布情况与... 为研究雷击移动通信基站铁塔的电流分布特性,提出了一种全新的电路方法,创建了一个描述铁塔及其接地网构成的网络系统的电路模型。分析了铁塔上的雷电流分布及铁塔的冲击阻抗特性。仿真表明:铁塔及天线电缆屏蔽层上的雷电流分布情况与铁塔结构及雷击位置有关,但几乎不受大地电阻率的影响;而且,任意位置的直击雷在接地网对称位置的接地体上产生几乎相同的入地电流;"铁塔—接地网"网络的整体电阻和电抗随雷击点距地面高度的增加会有略微增大,其中电抗的变化比电阻的略大。研究成果为雷电防护设计提供了重要参考。 展开更多
关键词 基站铁塔 雷电流分布 电路模型 入地电流 铁塔阻抗
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地闪回击电流近区跨步电压研究 被引量:5
12
作者 任合明 周璧华 +2 位作者 杨春山 石立华 高成 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期4-6,共3页
讨论了计算跨步电压常用的静电场算法的局限性,提出了采用近似镜像法及“近似镜像法+表面阻抗法”计算地闪回击电流附近地面水平电场来求取跨步电压的时域算法。根据人工引雷实测电流计算了其近区跨步电压的波形,取得了与实测数据一致... 讨论了计算跨步电压常用的静电场算法的局限性,提出了采用近似镜像法及“近似镜像法+表面阻抗法”计算地闪回击电流附近地面水平电场来求取跨步电压的时域算法。根据人工引雷实测电流计算了其近区跨步电压的波形,取得了与实测数据一致的结果。计算结果表明,跨步电压随径向距离的变化规律在很大程度上取决于大地电导率,计算跨步电压的静电场公式即便用于计算跨步电压峰值,在大地电导率较高时也会有较大的误差。 展开更多
关键词 雷电 水平电场 跨步电压 混合法
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接地系统对附近构筑物的传导干扰分析 被引量:5
13
作者 饶章权 李谦 +2 位作者 杨楚明 郑晓光 何宏明 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期146-150,共5页
故障电流通过变电站接地系统散流时会对周围构筑物接地、管道系统的传导干扰影响。结合接地系统地表电位和管道涂层耐受电压值这两个重要参数,分析了土壤结构、间隔距离变化时,变电站接地系统对周围接地系统和管道的传导干扰。结果表明... 故障电流通过变电站接地系统散流时会对周围构筑物接地、管道系统的传导干扰影响。结合接地系统地表电位和管道涂层耐受电压值这两个重要参数,分析了土壤结构、间隔距离变化时,变电站接地系统对周围接地系统和管道的传导干扰。结果表明,随着间隔距离的增加,传导干扰有减少的趋势。在距离不变时,土壤结构对传导干扰水平有显著影响。对长距离的管道系统,涂层耐受电压最大值还受到管道涂层电阻的影响。 展开更多
关键词 地表电位 传导干扰 土壤结构 管道涂层耐受电压
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建筑物内低压系统雷击及过电压保护 被引量:6
14
作者 李清泉 单平 李彦明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期38-40,共3页
综述建筑物内低压系统中产生过电压的主要干扰源及其干扰途径,并介绍雷电过电压防护级别的确定、保护器的特点和选择。
关键词 避雷系统 建筑物 低压系统 雷击 过电压保护
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长持续时间雷电流分量作用下电极形状对金属烧蚀特性的影响 被引量:3
15
作者 夏海亮 刘亚坤 +2 位作者 刘全桢 刘宝全 傅正财 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期903-908,共6页
采用试验与数值仿真相结合的方法分析了长持续时间的雷电流分量作用下电极形状对金属烧蚀特性的影响,对比了采用3种形状且不同头部曲率的电极时Al3003金属板的烧蚀面积和烧蚀深度,并结合有限元电场仿真和二维流注发展模型分析了电极影... 采用试验与数值仿真相结合的方法分析了长持续时间的雷电流分量作用下电极形状对金属烧蚀特性的影响,对比了采用3种形状且不同头部曲率的电极时Al3003金属板的烧蚀面积和烧蚀深度,并结合有限元电场仿真和二维流注发展模型分析了电极影响金属烧蚀特性的原因.结果表明,电极对雷电流金属烧蚀特性的影响很大.在末次回击后长持续时间雷电流分量的作用下,使用尖电极造成的金属烧蚀面积和烧蚀深度最大,半椭球形电极和半球形电极造成的金属烧蚀面积和烧蚀深度次之,这是由于电极形状影响了间隙的初始电离能力以及流注发展过程中的电子密度分布和电子能量密度分布的缘故. 展开更多
关键词 金属 烧蚀特性 雷电流 电极形状 电场仿真
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古建筑雷击风险评估探讨 被引量:18
16
作者 陶彪 张华明 杨世刚 《灾害学》 CSCD 2009年第4期77-80,共4页
通过对古建筑防雷现状的调查研究,提出古建筑物的重要性、年预计雷击次数、自身结构、内部环境变化、雷击史是评估古建筑雷击风险的主要项目,并确定了各个项目的风险系数。根据风险系数给出了古建筑物雷电防护等级的计算公式。
关键词 古建筑物 雷击 风险评估
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海上风电机组不同基础自然接地体的比较研究 被引量:3
17
作者 方超颖 文习山 +5 位作者 王羽 陈子涵 陈文广 徐碧川 陈艺博 肖国洲 《水电能源科学》 北大核心 2016年第2期208-211,198,共5页
海上风力发电机组接地网结构、所处环境等与陆上风力发电机组有显著差异。为研究海上风电机组基础作为自然接地体的问题,分别建立了单桩基础、单柱三钢桩基础、高桩承台基础和导管架基础4种地网形式的计算模型,将模型的每一个导体进行分... 海上风力发电机组接地网结构、所处环境等与陆上风力发电机组有显著差异。为研究海上风电机组基础作为自然接地体的问题,分别建立了单桩基础、单柱三钢桩基础、高桩承台基础和导管架基础4种地网形式的计算模型,将模型的每一个导体进行分段,再通过复镜像法求解每一段导体的格林函数,最后通过叠加定理求解基础的接地阻抗,并综合分析了典型水位变化对接地阻抗的影响。结果表明,利用海上风力发电机基础作为自然接地体能够满足电气工程生产和安全的需要,可为海上风电机组接地设计提供参考。 展开更多
关键词 海上风电机组 接地网 基础 复镜像法 水位
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基于随机森林算法的通信机房防雷接地监测研究
18
作者 高波 《长江信息通信》 2025年第5期38-40,共3页
机房防雷接地系统中的数据往往具有复杂的非线性关系,传统的异常数据识别方法无法准确地识别和分类异常数据,导致误判和漏判的情况发生,难以实现精准的通信机房防雷接地监测。选取机房防雷接地系统的三个关键位置作为监测点,引进三点法... 机房防雷接地系统中的数据往往具有复杂的非线性关系,传统的异常数据识别方法无法准确地识别和分类异常数据,导致误判和漏判的情况发生,难以实现精准的通信机房防雷接地监测。选取机房防雷接地系统的三个关键位置作为监测点,引进三点法,进行接地电阻值监测的布置与系统电阻值采样;将采集到电阻值作为输入,设计并应用随机森林算法,自动学习数据中的复杂关系和特征,划分异常数据类别,减少误判和漏判的情况发生;将异常数据类别与采样数据作为处理终端的输入特征数据,对SPD的运行状态进行评估,实现通信机房防雷基地SPD运行状态在线监测。对比实验结果表明,设计的方法不仅提高防雷接地电阻值监测结果的准确性,还能在实时监测SPD漏电流的基础上,保证监测数据的可靠性。 展开更多
关键词 随机森林算法 数据类别划分 SPD 监测方法 防雷接地 通信机房
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分析带金属板结构的建筑物内部雷电脉冲磁场分布的等效电路法 被引量:3
19
作者 黄晓虹 周歧斌 杜亚平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1112-1116,1121,共6页
提出了一种计算带有非铁磁性金属平板结构建筑物内部雷电脉冲磁场的等效电路法.首先对结构内的金属平板进行网格分割;然后根据电流趋肤效应,用双指数函数拟合平板内部沿厚度的电流分布;接着通过变换电场积分方程,将金属平板转换成等效... 提出了一种计算带有非铁磁性金属平板结构建筑物内部雷电脉冲磁场的等效电路法.首先对结构内的金属平板进行网格分割;然后根据电流趋肤效应,用双指数函数拟合平板内部沿厚度的电流分布;接着通过变换电场积分方程,将金属平板转换成等效电路网络.将平板的电路模型与框架的电路模型相结合,通过解电路方程得到金属平板结构上的电流分布,进而计算框架内的雷电脉冲磁场.该方法的有效性通过和边界元法进行比对得到了验证.最后,对一幢装有金属平板的大楼内部的雷电磁场进行了计算,分析了金属平板对雷电脉冲磁场的屏蔽作用. 展开更多
关键词 雷电磁场 非铁磁性金属平板 电流密度 等效电路法
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地闪电磁脉冲对近地电缆外导体的耦合研究 被引量:9
20
作者 任合明 周璧华 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期750-755,共6页
采用时域有限差分法计算得出地闪回击电流近场在地面附近的分布,将场值代入离散化后的传输线方程后,计算了近地电缆外导体上的感应电流,分析了大地电参数、导线架高、长度以及与雷击通道距离等因素对感应电流的影响。计算结果显示,距雷... 采用时域有限差分法计算得出地闪回击电流近场在地面附近的分布,将场值代入离散化后的传输线方程后,计算了近地电缆外导体上的感应电流,分析了大地电参数、导线架高、长度以及与雷击通道距离等因素对感应电流的影响。计算结果显示,距雷击通道200m以内的近场对敏感设备及系统构成的威胁最为严重,应作为地闪电磁脉冲环境预测研究的重点。 展开更多
关键词 地闪电磁脉冲 耦合 时域有限差分
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