雷击建筑物底层暂态电位分布初探

建立9柱框架结构建筑物的等效电路模型,利用电磁暂态仿真软件EMTP对雷击建筑物底层暂态电位分布进行模拟仿真计算,分析引下线长度、土壤电阻率、雷击点位置、建筑物楼层数、雷电流波形等因素与雷击建筑物底层暂态电位分布的关系,得到的主要结论为:雷击建筑物底层暂态电位的分布随引下线长度和楼层数的增加逐步趋于均匀;9柱多层建筑物模型随引下线长度的增加,底部暂态电位趋于均匀的速度比9柱单层建筑物模型快;9柱单层10 m×10 m×3 m建筑物模型的底部暂态电位的分布随土壤电阻率的增加逐步趋于均匀;雷击中间位置的底部暂态电位分布较均匀,雷击屋角和屋边缘位置的底部暂态电位分布不均匀;雷电流波的波头时间越短,底部暂态电位的分布就越不均匀,雷击点处的底部暂态电位随波头时间减小而上升.     

防雷引下线截面积的确定方法

本文根据热力学第一定律,计算首次雷击时单位长度钢筋里一次雷电所产生的总热量及其内能变量,分别得出各类防雷建筑物引下线截面积和雷电流峰值的关系式,为防雷引下线截面积的设计、检测和验收提供了方便快捷的计算公式。     

避雷针接闪对通信台站布线及接地系统影响分析

从避雷针保护范围及雷电流分析入手,研究了避雷针引下线周围,通信台站布线及接地系统构成的金属线框,若非闭合其回路上的感应电压大小与雷电流关系,若闭合其回路上的感应电流以及各段电压的变化,计算结果表明:雷电峰值越大,波头时间越短,金属线框距雷击点越近,设备损坏可能性越大;若该金属线框作为通信台站防雷、保护及工作共用接地线,因雷电强电磁感应,使共用接地系统的地线电位无法处处相等,并有达数百至数kV变化,将使通信台站内的设备,特别是逻辑集成电路工作混乱、CPU死机或硬件损害。文中的定量分析结论,可为通信台、雷达站及建筑物电子信息系统的防雷电设计提供参考依据。     

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

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.     

智能建筑的几种有效防雷接地技术措施

近年来我国智能建筑得到了一定的发展,建筑高度变得越来越高,智能建筑给人们带来了更加便利和更优质的服务,智能建筑由于在高度上比较突显,因此更容易遭到雷电的危害,这一危害给人们的生活安全带来了威胁。因为雷电对于智能建筑的危害,不仅仅局限在雷电直击的破坏力的基础上,同时,还有雷电流产生的巨大变电磁场,带来的极大的电流和磁场都会使建筑物内的金属产生感应电压和感应电流,都将产生极大的危害。根据智能建筑的内容,设备的安全性要求及雷电侵入智能建筑的形式和途径,该文重点详细阐述了外部、内部防雷措施和过电压保护的实现和实施注意事项,以及对有争议的措施进行的讨论,从而确保人们的生活环境更加优质化。     

浅谈民用住宅的防雷措施及注意事项

本文主要是结合笔者多年从事雷电防护工作和设计审核工作的经验,就当前民用住宅低压配电系统的雷电过电保护措施方面值得大家关注的几个问题提出分析和探讨。直击雷的防护防避直击雷主要依据是国际电工委员会IEC1312_1～3《雷电电磁脉冲的防护》、《电子计算机机房设计规范》、《电子设备雷击导则》、《建筑物防雷设计规范》等。通常都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网或金属物件作为接闪器．将雷电流接收下来,并通过作引下线的金属导体导引至埋于大地起散流作用的接地装置再泄散入地。     

雷击时建筑物内磁场分布的研究

提出了雷击时室内磁场分布的计算方法,分析了雷击建筑物时在室内产生的磁场的一些特点,比较了不同结构的雷电保护系统对磁场分布的影响．实验结果验证了计算方法的正确性．     

雷直击建筑物时电流分布的计算和试验研究

当雷直击建筑物时,流过结构钢筋的雷电流将对室内的电子系统产生电磁干扰。对结构钢筋体内电流分布的分析,这是研究雷直击建筑物时室内电磁暂态过程的基础。在简单回顾雷直击建筑物时结构钢筋体内电流分布计算方法的基础上,对三种典型的结构模型进行了电磁暂态分析,得到结构钢筋体内的电流分布。同时,利用冲击大电流发生装置,对这三种结构模型进行了对比性的模拟试验,计算与试验结果能较好吻合。     

雷击时建筑物内磁场分布的研究

提出了雷击时室内磁场分布的计算方法，分析了雷击建筑物时在室内产生的磁场的一些特点，比较了不同结构的雷电保护系统对磁场分布的影响，实验结果验证了计算方法的正确性。     

《建筑物防雷设计规范》在实际中的应用

综述了防雷电感应、雷电波侵入、雷击电磁脉冲、雷电流产生的高电位对金属设备或电路反击的具体措施及工程实践中对接闪器,接地体做法的为贯彻《建筑物防雷设计规范》,对建筑物防雷分类确定有必要进行相应的计算。     

东莞市雷电及雷灾特征综合分析

利用5年闪电定位资料和14年雷电灾害资料,统计分析了东莞市闪电和雷灾情况,给出了东莞市闪电和雷灾的时空分布以及闪电电流特征.结果表明:东莞境内闪电主要为负闪,占97.6%,正闪的平均电流幅值(27.9kA)略大于负闪的平均电流幅值(25.5kA);平均每年发生雷灾30次,几乎每年都有人员伤亡,设备受损占80%,直接经济损失约100万元/年;闪电和雷灾的月变化均呈双峰特征(峰值出现在6月和8月),主要发生在汛期,但闪电发生频次与雷灾次数成反比;闪电和雷灾的日变化趋势基本一样,主要发生在午后,10:00-17:00闪电频数低于雷灾次数,其余时间则相反;闪电和雷灾空间分布与下垫面性质和环境有关,水乡片和沿海片闪电多雷灾少,城区片、埔田片和丘陵片闪电活动和雷灾基本一致,山区片闪电少雷灾多;另外根据闪电电流幅值和累积概率分布,得出了闪电电流幅值的集中区间以及所占比例的变化关系.     

输电线路雷电屏蔽若干问题及雷击仿真模型

针对现有的雷电屏蔽理论--电气几何模型(EGM)和先导传播模型(LPM)的不足,对雷击物理过程和输电线路绕击分散性进行了研究．提出了对输电线路雷电屏蔽及其模拟理论的一些新认识,建立了考虑放电分散性的输电线路雷击仿真模型,将此模型用于500kvZM1-39型线路在平原地段的绕击率的计算,计算结果与运行情况比较相符．     

求证避雷针雷电防护机理的新探索

在已求得了避雷针尖端与地面电场强度对比率的基础上,提出了避雷针雷电防护中的点电荷与针地引力对比度引雷理论,由其得出的保护角和保护半径的理论值与避雷针保护角法的经验值相符;理论与实际的相符表明,理论是对避雷针雷电防护过程中本来就存有的一些本质特征的如实反映,丰富和拓展了避雷针雷电防护理论基础.     

闪电函数族

构造了一族处处连续而又处处不可微的函数。与已有的不可微连续函数相比,这族函数有如下特点。1)每个函数都有直观的形象———形如闪电,故称为"闪电函数",这族函数之全体称为"闪电函数族";2)很容易直观地理解为什么每个闪电函数是处处连续而又处处不可微的;3)每个闪电函数均具有如下意义下的准自相似性:其局部图像适当地在横向和纵向拉伸后将与整体图像相同;4)每个闪电函数均可由无穷次地重复相应的"闪电变换"而获得。根据Mandelbrot关于海岸线分维数的定义,还讨论了闪电函数的分维性。     

基于静止气象卫星平台的闪电探测

闪电探测具有很重要的现实意义,但是传统的探测方法不能满足需要。在对比以往的探测手段基础上,结合闪电探测中目标背景信号的特点,设计了结合四种方法为一体的探测手段,在此基础上建立了闪电探测系统的框架结构,该系统是由光学系统、焦平面、图像处理单元、背景存储单元等组成的、搭载在静止气象卫星上的闪电探测系统。说明了整个系统的组成结构和工作原理,确定了各个分系统的功能和相互的关系。     

防雷图纸审核探讨

图纸审核的质量直接影响到整个建筑防雷工程质量的优劣。本文从图纸审核的意义、审核要点、前景几个方面对防雷图纸审核进行探讨。     

光纤复合架空地线雷电直接效应的实验研究

基于对现行的光纤复合架空地线(OPGW)雷击测试标准及研究现状的分析,提出了OPGW连续时序雷电直接效应的实验方法,并建立了雷电流B分量与连续电流C分量组成的多重连续时序雷电直接效应的实验平台,评估雷电流C分量的幅值和作用间隙对OPGW雷击损伤的影响规律,探索雷电流对OPGW的作用机理及散流特性。研究发现:随着C分量转移电荷量的增加,OPGW外层铝包钢股线熔断烧蚀程度不断加剧,雷击过后的温度不断升高。在转移电荷为200C时,雷击后瞬间OPGW表面的温度超过3 700℃,约30%的股线发生严重损伤。随着雷击实验作用间隙由5cm增加至6cm,OPGW试品雷击后的温升减小40%,损伤程度也有所减轻。研究内容能够为OPGW雷击实验方法的规范及防雷特性的评估提供基本实验支撑和理论依据。     

雷电电磁场研究

在雷电防护中,一般需要了解精确的雷电电磁场,因此,雷电电磁场的研究具有重要的现实意义。文章在假设大地为理想导体的情况下,从Maxwell方程组出发对雷电电磁场的空间分布进行计算和分析,并最终推导出雷电流周围的电磁场表达式,为进一步对雷电防护提供理论基础。