武夷山生态定位研究站野外仪器防雷研究

武夷山生态站试验地的地形地质特点为山势陡峭、表土薄、下层为砾石、土壤电阻率高,因此用于野外连续监测的仪器容易遭受雷电袭击,鉴于此本研究采用以隔离为主,分散、疏泄、入地为辅,多级阻隔消减、逐级衰减雷电感应过电压的防雷方案保护野外仪器,阐述了该方案的工作原理,并对其应用环境及其局限性进行了分析和讨论,以期为我国森林生态定位站野外监测仪器的防雷安置提供借鉴。     

自动气象站雷电防雷技术的探索——以江苏沛县地区自动气象站防雷设计为例

自动气象站要求安装在建筑物高处或野外,由于微电子装置的脆弱性以及沛县地处雷暴较多发区,自动站设备易遭受雷电损害。通过沛县自动气象站防雷设计的实践,作者对自动气象站防雷以及自动站数据通讯网络防雷技术进行了研究。     

浅谈高铁站防雷设计

雷电对于高铁站的正常运转会带来较多的危害与不便,为了保障高铁运行的安全性,有必要采取有效的设计方案来防范雷电的危害。本文基于对雷电的类型与危害的探讨,首先从信号设备防雷、防雷系统维护两个方面着手分析了雷电防范的内容,进而从接闪器设计、地下引线设计、等电位联结设计、屋面设备的防雷设计、雷电波的防护措施五个方面系统分析了高铁站的防雷设计方案,后给出了总结。通过本文分析,以求为高铁站更好的进行防雷设计提供必要的借鉴与参考。     

防雷与接地的问题

变电设备中，许多设施暴露野外，如电缆、电塔、变电所等为防止雷电击伤电力设备，应注意防雷与接地。本文着重阐述防雷措施及接地装置。     

石油化工油库的防雷设计

本文首先介绍了石油化工生产场所不同于一般民用建筑的特殊性,然后根据雷电形成的原理,雷电发生过程中的各种现象简要介绍了雷电灾害如何对石油化油库造成影响以及影响的程度和后果。据此,进一步分析了石油化工场所的防雷特点,并通过对南宁某油库进行全面的防雷工程设计说明如何为石油化工厂设计防雷方案,涵盖了直击雷防护、感应雷防护、雷电波防护、电磁脉冲防护等方面。     

乡村的防雷现状与防御措施

分析了乡村是防雷管理工作最薄弱的地方,农民防雷意识淡薄,防雷设施基础建设差;论述了要做好乡村的防雷工作,除了要规范防雷管理外,还要积极做好宣传教育工作,按《规范》要求对建筑物进行防雷设施的安装;简述了当野外遇雷雨时的雷电防护措施。     

地面气象观测场的防雷策略

地面气象观测场由于其地理位置、环境及其操作仪器等因素的影响,极易受雷电的影响,因此防雷工作是地面气象观测场建设和运行过程中非常重要的一项工作。本为通过分析雷电入侵地面气象观测场的途径,对地面气象观测场的建筑设施和仪器设备的防雷问题进行综合分析,提出地面气象观测场的防雷策略。     

电信综合通信楼的接地与防雷

本文简要介绍了雷电对通信设备的危害和通信楼防雷的基本原则,并对综合通信楼的接地装置、等电位连接和防雷保护系统作了介绍,最后针对本单位综合通信楼防雷系统的现状,从接地系统、避雷系统和雷电过压保护系统三个方面提出了整改方案。     

环境监测子站防雷方案实施

雷电是一种自然现象,它给人类社会带来极大的危害。防雷技术也是环境监测站的重要环节,本文就环境空气质量自动监测子站防雷进作了探索。     

计算机系统感应雷防护

计算机房系统的雷电防护。雷电的危害、防雷设计依据、防雷设计方案、等电位连接、防雷接地及要求。     

基于PSCAD/EMTDC软件的配电线路感应过电压计算方法

对配电线路的感应过电压及耐雷性能进行研究。通过相模变换将Agrawal模型转换为模量的波动方程,根据特征线法对波动方程进行分析,得到感应过电压的等值计算电路,并对雷电电磁场的计算方法进行简化。建立感应过电压在PSCAD/EMTDC软件中的计算模型,与数值计算方法比较以验证模型的准确性,分析土壤电阻率对感应过电压的影响及避雷器、耦合地线降低感应过电压的效果。结果表明,应对土壤电阻率较高地区配电线路重点保护;线路绝缘水平较低时(150 kV)要有效降低感应过电压,在土壤电阻率较低、较高时避雷器间距分别不宜大于400 m、200 m,绝缘水平较高(300 kV)且土壤电阻率较高时,避雷器间距不宜大于400 m;耦合地线与线路高度差越小,降低感应过电压效果越明显。     

城市地铁交通雷击风险评估与模拟仿真研究

雷电灾害是城市地铁交通安全运行的潜在危险因素,因此对地铁进行科学规范的雷击风险评估并采取针对性的防雷技术措施就显得非常重要。借鉴自然灾害风险区划的理论及方法,提出了城市地铁交通沿线区段、地面建筑单体雷击风险评估的方法,建立了地面高架站接触网架空地线雷击感应过电压仿真模型。以呼和浩特地铁交通项目为实例,给出了地铁沿线区段雷击区域评估指标,通过对地铁沿线的地闪定位、雷电灾害、土壤电阻率及周边环境等数据资料的分析计算得出区域风险评估结果;并对雷击极高风险区段的地面建筑物单体进行了评估,结果表明入户管线附近落雷是建筑物单体总雷击次数的主要因素;进而对雷击附近大地在高架站接触网架空地线产生的感应过电压进行了模拟计算,给出了雷击点距架空地线的距离、高架桥高度以及架空地线支柱接地电阻和间距等因素对感应过电压的影响规律。城市地铁交通全线段及差异化防雷评估技术手段,为城市地铁交通防雷设计和安全运行提供更加客观准确的科学依据。     

谈住宅小区的防雷电系统

阐述了住宅小区监控系统及高层住宅楼的防雷电方法,提出了防雷电系统的综合布线方案。     

Ball lightning caused by oxidation of nanoparticle networks from normal lightning strikes on soil

Observations of ball lightning have been reported for centuries, but the origin of this phenomenon remains an enigma. The 'average' ball lightning appears as a sphere with a diameter of 300 mm, a lifetime of about 10 s, and a luminosity similar to a 100-W lamp. It floats freely in the air, and ends either in an explosion, or by simply fading from view. It almost invariably occurs during stormy weather. Several energy sources have been proposed to explain the light, but none of these models has succeeded in explaining all of the observed characteristics. Here we report a model that potentially accounts for all of those properties, and which has some experimental support. When normal lightning strikes soil, chemical energy is stored in nanoparticles of Si, SiO or SiC, which are ejected into the air as a filamentary network. As the particles are slowly oxidized in air, the stored energy is released as heat and light. We investigated this basic process by exposing soil samples to a lightning-like discharge, which produced chain aggregates of nanoparticles: these particles oxidize at a rate appropriate for explaining the lifetime of ball lightning.     

1000kV特高压系统雷击保护的建模与仿真分析

利用国际通用的图形化电磁暂态计算程序ATP-EMTP对1 000 kV特高压系统雷击过电压进行了建模与仿真研究,分别建立了杆塔、输电线路、避雷器模型;进行了雷击杆塔及其母线、杆塔接地电阻对雷电过电压影响,以及变电站母线处安装避雷器对过电压的影响、串联电感对雷电过电压影响的仿真研究.仿真计算表明了避雷器在变电站防雷过程中的重要作用,还给出了过电压的分布、变化规律,为高压变电站雷击保护研究及其优化设计提供了有价值的参考依据和可行的工程方法.     

Lightning electromagnetic field generated by grounding electrode considering soil ionization

A circuit model with lumped time-variable parameter is proposed to calculate the transient characteristic of grounding electrode under lightning current, which takes into consideration the dynamic and nonlinear effect of soil ionization around the grounding electrode. The ionization phenomena in the soil are simulated by means of time-variable parameters under appropriate conditions. The generated electromagnetic field in the air is analyzed by using electrical dipole theory and image theory when the lightning current flows into the grounding electrode. The influence of soil ionization on the electromagnetic field is investigated.     

区域海拔高度变化对闪电特征影响的初步分析

利用重庆闪电定位系统监测的地闪资料(1999～2008年),通过数理统计、线性回归等方法,重点分析区域海拔高度变化对闪电特征的影响.结果表明:①闪电频次分布最多的是在海拔300～400 m这个高度区间,之后开始随海拔上升逐渐减少;②闪电中负闪次数远远大于正闪,但是在不同海拔时正负闪所占的比例不同,随着海拔高度的增加,特...     

Spatial and temporal characteristics of VHF radiation source produced by lightning in supercell thunderstorms

The three-dimensional temporal and spatial characteristics of VHF radiation events produced by lightning discharges in three supercell thunderstorms have been analyzed based on the data measured by the lightning mapping array system with high time and space resolution. The results indicate that lightning hole (lighting free region) with about 5-6km in diameter or lighting ring (annular lighting free region) is associated with the strong updraft in thunderstorm.The lasting time of lightning holes is either short or long, being about 20min in a tornado-producing thunderstorm. The lightning holes appear before the occurrence of tornado.The lightning hole is the most obvious during the occurrence of tornado and some self-existent lighting radiation events appear at a height of 15-16km. The lightning channels of inter-cloud (IC) lightning discharge exhibit clockwise rotary structures and do not have clear bilevel structures in the vicinity of the tornado.The lightning holes are corresponding to the strong updraft region.The temporal and spatial distribution of lightning radiation events reveals the structure of strong updraft in supercell thunderstorms.Positive cloud-to-ground (CG) lightning discharges dominate in these thunderstorms and the peak of positive CG lightning flash rate appears, with the maximum of 6 per minute,after or before the occurrence of tornado.     

基于分形理论的雷电冲击土体等离子体通道发展研究

等离子体通道对岩土体破坏过程具有内动力作用，针对雷电冲击岩土体后的等离子体通道发展进行研究，从电击穿的角度构建岩土体击穿通道的随机概率模型，采用拉普拉斯方程计算电场，引入分形理论计算发展概率，得到等离子体通道路径模拟图。采用盒维数法计算分形维数来反映等离子体通道发展情况，分析了土体电阻率、雷电流幅值及内部电压降对分形维数的影响规律。结果表明：随着土体电阻率增大，分形维数逐渐减小；随着雷电流幅值增大，分形维数逐渐增大；随着土体内部电压降增大，分形维数逐渐增大，且在土体电阻率越小时，分形维数变化越显著。研究证明，运用二维图像方式直观表现出岩土体内等离子体通道发展，并利用分形几何定量描述岩土体内等离子体通道的发展规律，有助于预测岩土体破坏过程的发展，便于进一步研究岩土体电击穿的物理本质。     

输电线雷击过电压波辐射场模型及数值分析

采用时域有限差分法（FDTD）方法研究了远离雷击通道的雷击输电线产生的辐射场．建立了输电线的数值计算模型,推导出了输电线的FDTD计算格式;对雷电激励源的加入作了详细讨论;最后分别仿真计算了雷击自由空间的单根导线和实际的三相高压输电线后,雷电过电压波沿线传播过程中在输电线周围产生的瞬态辐射场．计算结果表明：线路上的雷电过电压波引起的瞬态辐射场对环境的影响是明显的,瞬态辐射场中的高频分量可能对沿线附近的通讯设施和电气电子设备产生干扰或破坏作用．