广州两座高建筑物上闪击距离的二维光学观测

利用广州高建筑物雷电观测站的高速摄像机在2012—2018年拍摄到的发生在两座尖顶建筑物广州塔(600 m高,12次)和广晟国际大厦(360 m高,9次)上的21次下行地闪光学数据,结合广东电网闪电定位系统提供的回击峰值电流数据,统计建筑物高度和回击峰值电流强度对闪击距离的影响,并探讨闪击距离与上行连接先导起始时间的相关性.结果表明:更高的建筑物上雷电的闪击距离更长,广州塔闪击距离的中位数约是广晟国际大厦闪击距离中位数的2倍;对于确定高度的建筑物,闪击距离有随着回击峰值电流增强而变长的趋势,且建筑物越高,对应的回击峰值电流也越强;在下行与上行先导连接前0.1 ms内,二者的平均速率之比小于4,且速率比值在0~1这一区间的样本最多,占比约65%.

区域海拔高度对云地雷闪闪击距离影响的数值研究

主要基于实验室放电通道传输的基本机制,建立了一个闪电通道发展的数值模式,对区域的海拔高度对云地雷闪闪击距离的影响进行了模拟研究,结果表明,随着地面海拔高度的升高,由于地面电场的增强以及连接先导始发门限的降低,闪击距离将显著增大——在海拔高度由0增加到3km时,闪击距离增大约230m,增幅约150％。

考虑上行先导情况下建筑物闪击距离和吸引半径研究

现国内外的建筑物雷电防护标准广泛采用电气几何模型(EGM)来考虑防护效果,电气几何模型(EGM)主要是基于长间隙放电实验和若干半经验公式得出的,在得到等效结果的同时却未能从物理过程方面进行详尽的描述。而先导发展模型充分考虑了闪击放电过程,从微观物理机制方面描述了闪击的发展过程,是一种比电气几何模型描述更加精确的闪电物理模型。使用先导发展模型通过对多种情况的模拟,得到了不同电流强度下建筑物闪击距离和吸引半径与建筑物高度三者间的关系。通过研究后发现在充分考虑上行先导情况的先导发展模型中,当建筑物高度较低且电流强度较小时,得到的闪击距离和吸引半径小于传统电器几何模型(EGM)结果。模型得到的结果表明了对于高大建筑物以及发生大电流闪击时,仅通过防护标准中得到的结果已不能充分满足保护需要。研究结果可为建筑物雷电防护设计提供更加切合实际的参考依据。

滚球半径与闪击距离的比较分析

滚球半径的取值是计算避雷针的保护范围中的一个关键问题。同时滚球半径的概念也贯穿整个雷电防护技术专业的教学中的多门课程,从雷电防护技术基础,到防雷工程设计与施工,同时这个概念容易与雷电防护技术基础中的闪击距离、雷击距等概念混为一坛,究竟两者能不能等同呢,本文从闪击距离的提出开始,一步步说明两者在学术和应用领域的区别。

地闪回击的微秒级辐射场特征及近地面连接过程分析

利用１μｓ时间分辨率的慢天线电场变化仪在甘肃中川地区雷暴过程中测量得到的大量地闪辐射波形资料，对地闪回击辐射场特征及回击的慢前沿过程进行分析，发现１８次正地闪和８５次负地闪首次回击前沿过程上升时间分别为１９．２μｓ（方差６．１μｓ）和９．４μｓ（方差３．９μｓ），８４次负地闪继后回击的前沿过程为４．３μｓ，方差为３．１μｓ；正地闪首次回击的前沿过程占回击峰值的３０％～７０％，负地闪首次回击和继后回击前沿过程分别占回击峰值的２０％～６０％和１０％～３０％。正地闪首次回击的峰值电流和闪击距离均大于负地闪首次回击，前者分别为５６．０８ｋＡ和１３７．２ｍ，后者分别为１６．９２ｋＡ和６２．８ｍ，因此正地闪对地面物体危害较大。对回击前沿过程进行简单分析后，认为它是一个较复杂的过程，可能开始于向下的先导接近地面时连接过程开始的瞬间，之后电流波在连接点处同时沿相反方向上下传播，直到向下的电流波接近地面为止。

建筑物尺度对避雷针防雷性能影响的数值评估

为研究闪电先导与地面建筑物的相互作用,根据长间隙放电的物理过程建立了包含上行迎面正先导的三维负极性先导发展模型。利用模拟电荷法计算了电晕区的电位分布及电晕电荷量,作为上行正先导是否满足激发起始的判断条件,建立了上行正先导的起始传播模型,利用该模型评估了建筑物形状特征对于闪击距离的影响。研究表明:随着回击电流峰值、建筑物垂直高度或避雷针高度的增大,闪击距离也逐步增大;在建筑物垂直高度不变的条件下,随着避雷针高度的增加,闪击距离逐步增大,当避雷针高度大于30m后,闪击距离的变化不再明显。

山西太原地区不同天气过程中的大气电场特征研究

通过对山西太原地区大气电场资料以及同步的气象资料、大气污染物资料的分析,阐述了不同天气过程中大气电场的特征及其变化规律。晴天,近地面大气电场日变化呈双峰双谷变化,峰值分别出现在09:00和21:00;晴天,大气电场同PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0)的相关性分别为0.827,0.767,0.753.在雷暴天气条件下,大气电场值和电场极性的变化与闪击点距离大气电场仪的距离有密切的关系,分析了电场变化与闪击距离之间的关系;当大风、雾霾或沙尘等极端天气来临时,大气电场发生剧烈的变化。研究极端天气下大气电场值的变化情况以及大气电场特征,对极端天气的预报预警、生态环境的保护等工作有重要意义。

输电线路雷电绕击模型及算法研究

1引言 输电线路和建筑物的直击雷屏蔽保护主要以电气几何模型（EGM）为基础。EGM最早由Golde将雷电强度与闪击距离联系起来而提出，随后Wagner和Lundholm—Rusch提出了回击电流与回击速度的关系以及离地不同高度的雷先导头部电位，并成为发展EGM的基本手段。由于客观上对雷电现象的认识不足，EGM的发展最终依赖于现场观测，现场观测数据成为修正EGM的重要手段。

不同建筑物对雷云电过程的影响分析

改变建筑物高度、宽度,利用时域有限差分法建立了闪电先导二维随机模型,模拟了雷云电过程,分析了不同建筑物状态下雷云放电过程中产生的上/下行先导长度、连接点位置和闪击距长度等参数。仿真结果表明:宽度不变,当建筑物高度从200 m增加到300 m时,下行先导的长度变短,同时下/上行导连接点的空间位置随之抬高,上行先导的长度基本不变;改变建筑物高度从200 m减小到100 m,下行先导长度增加并且连接点位置降低,上行先导长度基本保持不变;保持建筑物高度一样,改变建筑物宽度不影响上/下行先导的长度以及连接点的空间位置;改变建筑物高度、宽度,闪击距离长度保持在一定范围内不发生明显变化。