触发闪电环境下地网冲击接地电阻特征分析

基于触发闪电技术,研究了2019年夏季8次触发闪电44次回击、5次初始连续电流脉冲(ICCP)和24次M分量对冲击接地电阻的影响,探索了冲击接地电阻随雷电流注入的动态变化规律。结果发现:闪电放电ICCP、M分量和回击过程冲击接地电阻均小于工频接地电阻,ICCP和叠加在回击回落之后连续电流上的M分量冲击接地电阻略大于回击过程,平均值分别为11.2Ω和10.8Ω。叠加在回击下降沿上的M分量冲击接地电阻平均值7.8Ω,明显小于回击过程,最小值可达2.4Ω。ICCP和M分量冲击接地电阻随电流增加而减小,回击过程与电流峰值没有明显的相关性。叠加在回击下降沿上的M分量冲击接地电阻随雷电流峰值、背景电流值的增加呈指数衰减关系,还与之前回击电流峰值成一定的反比例关系。随着闪电回击电流的注入,冲击接地电阻呈现动态变化过程,小电流在回击峰值下降后出现一个缓慢增长的过程,大电流在回击峰值下降后出现一个快速下降的过程。闪电不同物理过程火花和电感效应的作用是不同的,两者共同作用决定了土壤的电离程度,从而决定了冲击接地电阻的大小和变化。

人工触发闪电中的M分量特征

利用2005-2008年期间在山东开展的人工触发闪电试验中所观测到的通道底部电流、不同距离垂直电场及高速摄像光学资料,对人工触发闪电10次回击之后的33次M分量电流波形进行了分析。结果表明,典型的M分量电流波形具有较对称的结构特征,峰值电流的几何平均值为743 A（标准偏差为0.55）;波形10%~90%上升时间的几何平均值为241μs（标准偏差为0.46）;M分量的半峰值宽度的几何平均值为318μs（标准偏差为0.36）;M分量持续时间的几何平均值为1.1 ms（标准偏差为0.24）。人工触发闪电的回击与其后发生的M分量相比,波形明显偏窄,M分量的幅值明显小于回击。对M分量参数之间的相关性分析表明,M分量的上升时间、半峰值宽度和持续时间3个参数之间具有很好的相关性,上升时间与半峰值宽度和持续时间的相关系数分别为0.84和0.73;持续时间和半峰值宽度的相关系数为0.7。M分量的峰值电流与半峰值宽度、上升时间和持续时间之间具有负相关性,相关系数分别为-0.47,-0.45和-0.37。

2008—2014年广东人工触发闪电电流特征

闪电电流数据对雷电物理研究和雷电防护设计有重要参考价值,相比自然闪电电流难以直接精确测量,人工触发闪电技术是获得精确可靠雷电流信息的有效途径。为此,统计分析了2008—2014年广东野外雷电综合观测试验39次人工触发闪电中测量得到的106次回击(RS)、70次连续电流(CC)、374次M分量、32次初始连续电流(ICC)以及528次初始连续电流脉冲(ICCP),并和国内外相关结果进行了对比。给出了人工触发闪电各个子放电过程的详细电流特征,包括几何平均值、上升沿时间、上升沿陡度、半峰值宽度、转移电荷等。比较结果表明:广东试验测得回击峰值电流的几何平均值强于加拿大CN塔上行负极性闪电;相比Florida人工触发闪电,广东试验测得ICC转移电荷量更大,平均电流强度更强,但持续时间接近,典型参数特征的统计结果在同一量级;高建筑物上行闪电的ICC脉冲具有更大的电流幅度、更短上升时间、更短的半峰宽度以及持续时间。试验结果显示:M分量幅值是ICC脉冲的3倍,上升时间和半峰宽约为ICC脉冲的1/2,且转移电荷量高于ICC脉冲;存在部分M分量,相比通常的M分量和ICCP,它们幅值较大、上升时间较短、半峰值宽度较窄、转移电荷量较大。

人工触发闪电连续电流过程与M分量特征

在广州野外雷电试验基地,对2008年和2011年夏季人工触发闪电回击之后的14个连续电流过程和43个M分量的通道底部电流、电场变化和通道亮度进行了同步测量和分析。结果表明:M分量的电流、快慢电场变化和亮度变化波形均近似对称;触发闪电连续电流过程的持续时间、转移电荷量、电流平均值的几何平均值分别为22 ms,6.0 C和273 A;M分量的幅度、转移电荷量、半峰值宽度、上升时间、持续时间的几何平均值分别为409 A,205 mC,520μs,305μs和1.6 ms;连续电流持续时间与M分量的个数、相邻M分量之间的时间间隔均存在显著的正相关关系。

KCNQ2/3钾通道电流特征及M_1受体的调节作用

目的观察KCNQ2/3通道电流特征及M1受体激活对该电流的调节作用。方法以CHO细胞作为表达体系,用脂质体共转染KCNQ2、KCNQ3钾离子通道及毒蕈碱型M1受体。全细胞膜片钳方法,观察KCNQ2/3电流特征,药理学阻断剂的作用及M1受体激活对电流的调节。结果KC-NQ2/3电流呈现慢激活、低阈值、非失活、电压依赖性的外向钾离子电流特点,其激活电压的阈值在-60 mV,半数激活电压值(-26.8±1.2)mV,其去活曲线可用双指数方程拟合,fτast约101 m s;sτlow约为309 m s。该电流对4-AP,Ba2+,TEA不敏感,L inop ird ine抑制KCNQ2/3电流IC50为(6.5±0.83)μmol.L-1。乙酰胆碱激活M1受体后会可逆性地抑制KCNQ2/3电流,其抑制的IC50为(0.7±0.05)μmol.L-1。结论KCNQ2/3通道作为神经细胞M通道的分子基础,其电流特征与M电流一致,L inop ird ine对其有较强阻断作用,神经递质乙酰胆碱通过激活M1受体明显抑制该通道电流。研究KCNQ2/3通道电流特征及受体调节规律,对于理解与中枢兴奋性有关的疾病如:惊厥、癫痫、阿尔采末病等发生机制有重要指导意义。

共用地网地电位升高观测及特征分析

地电位反击造成设备的损坏和人员生命安全是非常值得关注的问题。基于人工触发闪电,布置了共用地网的试验模型,通过引流杆注入真实雷电流,测量了共用接地情况下接地体的地电位升高电压,并对比分析了闪电回击和M分量放电过程引起地电位升高电压的波形特征。结果表明：获得触发闪电（T201514）7次回击和16次M分量上升沿10%～90%时间分别为0.4μs和279.7μs,半峰宽度的平均值分别为14.8μs和434.7μs。地电位升高电压波形的上升陡度和半峰宽度相对于回击都更大,将电压波形上升陡度和半峰宽度分别与电流波形的参数相比得到比值为14.0和2.7。M分量电压和电流波形相似,电压波形和电流波形对应参数的比值分别为0.8和1.1。触发闪电回击和M分量峰值的平均值分别为–19.1 k A和–1.3 k A,回击以及M分量的峰值和引起的地电位升高电压峰值有很好的线性拟合关系。将电压峰值和电流峰值相比得到等效接地电阻,雷电流的等效接地电阻明显小于回击。

结晶器电磁搅拌电流对大方坯质量影响试验

进行了结晶器电磁搅拌电流对大方坯的内部质量影响的试验研究。结果表明:搅拌电流由250A增至500A时,大方坯中心区等轴晶率由18.80%增至36.24%,中心疏松全部控制在1.5级以下,中心偏析评级全部控制在1.5级以下,大方坯凝固组织的致密性和均匀性明显增加,大方坯中大型夹杂总量较低,促进夹杂物上浮。

基于实测数据的集中式多谐波源责任评估

多谐波源的责任量化研究,对于谐波"奖惩性方案"的有效实施具有重要意义。针对如何区分多条馈线所接谐波源负荷对公共耦合点处谐波电压的贡献大小(集中式多谐波源)问题,提出基于实测数据并利用M估计方法和偏最小二乘回归方法进行评估的新思路。各次谐波频率下,基于戴维南等值电路建立集中式多谐波源系统的等效数学模型。根据谐波各量之间的关系,提出"理论电流"和"实际电流"的概念,分析了二者之间的关联规律。进而给出用于评价公共耦合点各谐波源责任的指标,并利用上述两种电流分别进行了基于M估计稳健回归和偏最小二乘回归的谐波责任评估。文中对比了两种方法的评估精度,研究表明,偏最小二乘回归方法性能优异,更适合在工程实践中推广应用。

基于载波移相控制的高功率密度双降压式全桥逆变器

双降压式全桥逆变器(DBFBI)因不存在桥臂直通、直流利用率高而且可实现续流二极管的最优选取,所以具有可靠性高和变换效率高方面的优势。但是,DBFBI具有四个滤波电感,体积重量较大,限制了其在高功率密度场合的应用。将载波移相SPWM(CPS-SPWM)的控制方法应用到DBFBI中,该控制方式下,输出滤波电感等效工作频率是开关频率的两倍,有效地减小了滤波电感的体积和重量。此外,在电感电流半个周期内高频状态时只有两个开关管工作,有效地降低了逆变器的开关损耗。详细地分析了该控制方式下环流产生的原因,通过从原有的4个滤波电感中分离出一个共用的滤波电感(CFI),有效地减小了环流损耗,并且给出了滤波电感的具体的设计过程。最后将剩余的四个滤波电感两两耦合,进一步提高了磁心的利用率。实验结果验证了理论分析的正确性。

KCNQ钾通道研究进展

KCNQ钾通道是钾通道超家族的一个重要分支,按其结构特性主要分为5大类:KCNQ1、KCNQ2、KCNQ3、KCNQ4、KCNQ5。它们不仅参与机体许多重要生理功能的调节,而且在一些疾病中还具有重要作用。KCNQ1是心肌I_(LS)电流的α亚单位,KCNQ1突变可导致长QT综合征(LQT综合征),KCNQ2/3、KCNQ3/5异源多聚体是M电流的分子基础,KCNQ2/3突变可诱发癫痫,KCNQ4编码的通道蛋白是外耳毛细胞I_(K.N)电流的分子基础,KCNQ4突变可导致先天性耳聋。

组合式变流器错时矢量调制技术及并联控制方案

通过剖析一种能够减小交流电流谐波的错时矢量调制(ISVM)技术,提出了一种具有较高可靠性和冗余性的新型组合式变流器主电路拓扑,并借助数学模型和等效电路对多变流器模块并联进行了重点研究,得到了一种简单适用的并联控制方案.仿真实验证明,错时矢量调制技术能够将系统的等效开关频率提高到单模块开关频率的N倍(N为并联模块数),大大减小交流电流谐波;文中提出的并联控制方案能够实现各种负载情况下模块间的均流控制.

犬心室肌M细胞钙电流特性的研究

用膜片钳全细胞方法研究犬心室肌内膜、中层 (M细胞 )及外膜细胞的L型钙电流的特性 ,并观察nifedipine(1μM)对三层心肌单个细胞动作电位的影响。结果 :心室肌内膜、M及外膜细胞在去极电压为 +10mv时 ,ICa ,L的峰电流pA/pF分别为 - 4.2 9± 1.2 4、- 5 .30± 0 .38、- 4.0 3± 1.19,P <0 .0 5。Nifedipine(1μM)对三层细胞动作电位均缩短。心室肌内膜、M及心外膜细胞动作电位复极化达 90 %时程分别由用药前的 44 7.3± 47.0 ,5 2 4.2± 5 5 .2 ,438.2±39.3ms缩短至用药后的 30 2 .4± 42 .7,30 5 .4± 37.2 ,30 3.3± 37.6ms ,缩短率 32 .8% ,41.5 % ,33 .6 % (P <0 .0 5 )。表明犬心室肌内膜、M及外膜细胞的L型钙电流分布的差异性 。

慢前沿冲击电流与放电通道光强度关系研究

采用冲击电流发生器对15 mm石墨棒状放电间隙放电,产生具有慢上升前沿的衰减振荡冲击电流波形,涉及4组电流共67个脉冲,含17个首次脉冲及50个后续脉冲,其峰值1.9~27.0 kA,10%~90%上升时间3.3~18.8μs,半峰宽度7.8~47.8μs。同步测量了石墨棒状放电间隙通道电流与光强度波形,开展了冲击电流与通道光强度特征参数关系研究。结果发现,放电通道光辐射强度信号与冲击电流信号波形特征类似。光强峰值与电流峰值之间呈显著的线性关系,电流与光强波形的10%~90%上升时间之间以及半峰宽度之间线性相关,电流转移电荷量与光强-时间积分也呈现明显的线性相关性。相比首次脉冲分量,后续脉冲的光辐射强度波形在上升阶段及下降阶段能更好地跟随电流波形,光辐射强度波形滞后于对应冲击电流波形,时延与电流10%~90%上升时间大致线性相关。高电压实验室试验研究得到的冲击电流与通道光强度关系与人工触发闪电M分量电流与通道光强度关系十分相似。

海洋环境下基于量子行为粒子群优化的时间最短路径规划方法

针对海洋环境下无人水下潜航器(UUV)的时间最短路径规划问题,提出了一种基于量子行为粒子群优化(QPSO)的路径规划方法,由此建立了海流模型、障碍物模型,并推导了衡量航行时间的代价函数。在两种不同案例下,对所提方法和基于粒子群优化(PSO)的方法进行仿真比较,结果表明:所提方法具有更强的鲁棒性,能够为UUV规划出一条时间更短的安全路径。

电涡流测功机控制器n/M模式控制算法研究

电涡流测功机控制器n/M模式是通过调节发动机油门位置和测功机励磁电流来控制发动机转速和测功机制动力矩,在控制过程中存在稳态抗扰动能力与动态响应速度之间的矛盾。为提高系统调节速度,同时保证系统的超调、静态调节精度与抗扰动都在允许范围之内,进行了控制系统模型分析,对控制算法进行了理论设计和试验调试,给出了该模式下系统控制效果。试验证明该控制器控制效果良好,满足发动机台架试验对控制品质的要求。

高速受电弓-接触网系统动态受流性能的仿真分析

采用了MSC-MARC软件对受电弓-接触网系统的动态受流性能进行了仿真,分别建立了接触网和受电弓两个子系统的有限元模型,通过接触实现了两个子系统的耦合,进行弓网的动态分析.通过仿真,将低速下得到的结果与国外的结果相比较,验证了软件分析结果的正确性.针对高速铁路一种受电弓-接触网的设计参数,对弓网之间的相互作用进行了分析,得到了高速下接触网的动态抬升量,接触压力和离线率,通过参数的调整保证弓网可靠作用达到良好的受流.对高速受电弓与接触网的相互作用进行了大量的仿真并对结果进行分析,为进一步研究高速下受电弓与接触网不同参数的配合奠定了基础.

MS界面输运特性对碲镉汞光伏器件I-V特性的影响

根据金属 -碲镉汞接触的基本电流 -电压关系 ,深入讨论了金属 -半导体 (MS)接触界面输运特性对碲镉汞光伏器件 I- V特性的影响 ,并对实际器件的测量数据进行了分析比较 .

1次人工触发闪电引起的临近地网电位升高及其特征分析

为了研究近距离闪电发生时临近地网地电位升高的电压特征,对1次触发闪电过程中2个相距40 m的地网地电位升高电压的观测数据进行了分析。研究结果表明:(1)3次回击对应的地电位升高电压峰值范围为-9.0kV^-15.4 kV,均在亚μs时间内快速下降形成次峰,下降幅度分别为51.1%、51.9%和53.9%,之后缓慢下降;(2)11次M分量引起的地电位升高电压峰值范围为-0.3 kV^-3.0 kV,平均为-1.0 kV;10%~90%上升时间范围为14.0μs^776.6μs,平均为190.7μs,与对应触发闪电电流特征基本一致;半峰宽度范围为49.6μs^1 005.4μs,平均为317.9μs,是对应雷电流参数平均值的1.5倍;(3)回击过程地电位升高电压峰值与雷电流峰值及雷电流陡度的相关系数分别为0.96和0.98,回击阶段的地电位升高是由雷电流在土壤中的泄放和感应耦合共同作用的结果;M分量过程地电位升电压峰值与雷电流峰值及雷电流陡度的拟合系数分别为0.99和0.73,M分量引起地网地电位升高主要是由雷电流在土壤中的泄放引起的,感应耦合的作用是第2位的。长连续电流叠加M分量会使临近地网的地电位升高电压长时间维持在较高水平,这是临近地网地电位反击导致浪涌保护器(SPD)损坏的重要原因。

沿海声层析仪的设计与实现

为解决在对沿海海流进行大面积连续观测中受到活跃的渔业活动和繁忙的海上交通的限制,设计研制了一对沿海声层析仪样机.该仪器采用了M序列调制信号,利用GPS时钟进行异地时间同步,完成水下信号的发射和接收,实现双向声传播时间的精确测量.仪器设计工作频率为3~7.5 kHz,异地时间同步精度达0.5μs.实验室调试的接收信号峰值明显,信噪比最大达25.7 dB.

磷酸肌酸对缺血大鼠心室中层心肌细胞瞬间外向钾电流的影响(英文)

目的:观察不同浓度外源性磷酸肌酸(phosphocreatine,PCr)对大鼠缺血心室中层心肌细胞(M细胞)瞬间外向钾通道(Ito)电流的影响,探讨其预防缺血性心律失常的电生理学机制。方法:单个M细胞经酶解从大鼠左心室中层获得,采用膜片钳全细胞模式记录Ito电流,通过灌注模拟缺血液并充以95%N2+5%CO2的混合气体建立缺血模型,将PCr加入模拟缺血液中分别配成终浓度5、10、20和30 mmol/L。将细胞分成6组,分别给予模拟缺血液,含有5、10、20和30 mmol/L PCr的模拟缺血液以及台氏液灌流,后者充以95%O2+5%CO2的混合气体。10 min后记录各组的峰电流及电流密度。结果:与台氏液组相比,单纯模拟缺血液组Ito峰电流密度降低(76.1±6.3)%(P<0.05),含有5、10、20和30 mmol/L PCr的模拟缺血液组Ito峰电流密度分别降低(57.1±9.6)%(P<0.05)、(40.3±10.3)%(P<0.05)、(34.3±9.6)%(P<0.05)和(32.1±10.6)%(P<0.05)。PCr为0、5、10 mmol/L时三者峰电流密度具有明显差异(P<0.05)。PCr为10、20、30 mmol/L对Ito峰电流密度的影响无显著差异(P>0.05)。结论:PCr能增加缺血时受抑制的M细胞Ito峰电流及电流密度,这可能是其预防缺血性心律失常的电生理学机制。低浓度(0～10 mmol/L)PCr对Ito峰电流及电流密度的影响呈现明显的量效关系。