人工触发闪电上行正先导起始阶段放电特征

上行正先导是上行负地闪始发及下行负地闪连接中的重要放电过程,但由于观测困难,所以其始发机制仍不是十分清楚。为此,基于2014—2015年广东野外雷电综合观测试验中获取的人工触发闪电通道底部电流、近距离电场等同步观测资料,分析了触发闪电上行正先导(upward positive leader,UPL)整个起始阶段的放电特征。结果表明:UPL起始阶段通道底部电流波形表现为不连续的脉冲形式,以单个或者成组的形式出现,其中UPL连续传输之前的电流脉冲峰值、10%~90%上升时间、波形持续时间、半峰值宽度、转移电荷量、脉冲时间间隔的几何平均值(GM)分别是28 A、0.33μs、2.3μs、0.73μs、27μC、25μs,而连续传输开始时刻的电流脉冲相应的波形参数几何平均值分别为32 A、0.54μs、3.5μs、0.93μs、46μC、24μs,2者相比,连续传输开始时电流脉冲具有更大的转移电荷量。同时,UPL对应的近距离电场波形呈现出明显的梯级变化,每个电场脉冲与通道底部电流脉冲具有良好的时间对应关系,这表明触发闪电UPL在起始阶段表现出了梯级的发展特征。

基于人工触发闪电的风力发电机组雷电能量耦合试验研究

为了研究风力发电机组与雷电能量的耦合特征,在中国气象局广州野外雷电试验基地设计开展了试验研究。2011年7月30日的一次人工触发闪电试验中,测量得到了触发闪电电流和风机塔筒内的感应电压及感应电流。此次试验测得的触发闪电电流为衰减振荡波形的先驱脉冲电流,通过分析可知,先驱脉冲电流各个脉冲的幅值达到了850~1162.5 A;频谱为一单峰曲线,幅值呈单调快速增加趋势,在频率为351.875 kHz处幅值达到峰值,随后幅值呈单调快速衰减趋势,先驱脉冲电流能量主要集中在0~800 kHz低频段内。风机塔筒内发电机相线L2上感应电压峰值达到-8.876 kV,控制线CL上测得的感应电压峰值达到2.39 kV,发电机相线L1—L3回路测得的感应电流峰值达到1.118 kA,双绞方式敷设的回路上感应电流的峰值仅为-60.55 A。风机周围发生闪电时,风机塔筒内部电子电气线路上产生的感应电压和感应电流已经超过了终端设备的耐受水平,可能会造成其损坏。高磁导率材料可对低频段闪电磁场进行屏蔽。双绞布线方式可以最大程度降低信号线路对雷电能量的耦合。