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空中触发闪电的下行先导及其接地行为 被引量：17
1
作者 王才伟 张义军 +1 位作者 肖庆复 刘欣生 《高原气象》 CSCD 北大核心 1998年第1期24-33,共10页
１９９６年夏季在江西南昌附近进行的人工触发闪电野外实验中，用新开发的不接地的火箭－导线技术成功地在雷暴云下的负环境电场中触发了云对地闪电。我们用一套成像率为１０００幅／秒的高速数字化摄像系统对下行负先导进行了观测。资... １９９６年夏季在江西南昌附近进行的人工触发闪电野外实验中，用新开发的不接地的火箭－导线技术成功地在雷暴云下的负环境电场中触发了云对地闪电。我们用一套成像率为１０００幅／秒的高速数字化摄像系统对下行负先导进行了观测。资料分析揭示了下行负先导始发、发展和接地的特点。负先导开始时速度缓慢，它在向地面行进中曲折、分枝并最后终止于４ｍ高接地良好的引流杆顶端。下行先导接地瞬间产生的电流脉冲其电流密度的空间分布是不均匀的。通过个例分析提出了空中触发闪电初始先导发生和发展的物理图像。 展开更多
关键词 空中触发闪电 双向先导 下行先导 接地行为 闪电
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雷电先导下行过程近地电场时空分布与模拟方法研究 被引量：26
2
作者 陈维江 余辉 +4 位作者 贺恒鑫 李国富 殷禹 刘之方 李志军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第29期5221-5233,共13页
在雷电下行先导趋近地面目标物过程中,地面目标物产生的正极性上行先导是影响雷击点和确定目标物引雷范围的主要因素。采用模拟试验是研究上行先导特性及检验各种防雷措施有效性的主要方法,而地面目标物附近电场时空分布的等效性是模拟... 在雷电下行先导趋近地面目标物过程中,地面目标物产生的正极性上行先导是影响雷击点和确定目标物引雷范围的主要因素。采用模拟试验是研究上行先导特性及检验各种防雷措施有效性的主要方法,而地面目标物附近电场时空分布的等效性是模拟试验的前提和基础。通过计算定量分析了雷电先导下行过程近地电场时空分布的典型特征,研究并提出了近地电场时空分布等效模拟方法和一种实现电场时变特征模拟的高电压发生方法,在此基础上开发出模拟试验电压源原型样机,样机试验结果验证了该方法的有效性和可行性。该研究对上行先导特性和检验防雷措施有效性的试验方法研究具有指导意义和实践价值。 展开更多
关键词 下行先导 近地电场 时空分布 模拟方法 原型样机
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雷电先导下行过程特高压直流线路电晕向流注放电转化的仿真研究 被引量：4
3
作者 夏德智 贺恒鑫 +5 位作者 陈杉杉 殷禹 李鹏 余军 何俊佳 陈维江 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期3243-3253,共11页
为了定量研究雷暴过程中电晕空间电荷对特高压直流输电线路后续流注放电起始的影响,基于带通量限制器的2阶有限体积方法和Kaptzov假设,建立雷暴过程中特高压直流输电线路电晕空间电荷分布的数值仿真模型。通过开展动态电场下水平导线电... 为了定量研究雷暴过程中电晕空间电荷对特高压直流输电线路后续流注放电起始的影响,基于带通量限制器的2阶有限体积方法和Kaptzov假设,建立雷暴过程中特高压直流输电线路电晕空间电荷分布的数值仿真模型。通过开展动态电场下水平导线电晕放电电流的实测与仿真对比研究,验证了模型的准确性。计算分析典型±1100kV特高压直流输电线路雷暴过程中导地线电晕电流时域波形和电晕空间电荷分布特征。得出下行先导趋近过程会显著增加导、地线表面附近约0.5m范围内正离子密度,并使导、地线电晕电流最大值较雷云电场作用时增加6~7个数量级。随着地线表面附近正离子密度增加,电场最大值从地线表面向导线附近空间移动,而导致后续流注产生。所作研究工作可为后续研究电晕空间电荷对特高压直流线路雷电绕击特性的影响奠定基础。 展开更多
关键词 雷暴过程 特高压直流输电线路 二阶有限体积 电晕空间电荷 下行先导 流注
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特高压交流输电线路的雷电屏蔽分析模型 被引量：33
4
作者 贺恒鑫 何俊佳 +4 位作者 钱冠军 谢施君 董曼玲 姚帅 谢耀恒 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期196-204,共9页
绕击是引起超高压、特高压输电线路雷击跳闸的主要原因。将低电压等级输电线路绕击防护经验直接外推至更高电压等级时具有一定的局限性,可能导致新建线路的绕击耐雷性能显著低于预期值。基于先导发展的绕击分析模型细致地考虑了影响雷... 绕击是引起超高压、特高压输电线路雷击跳闸的主要原因。将低电压等级输电线路绕击防护经验直接外推至更高电压等级时具有一定的局限性,可能导致新建线路的绕击耐雷性能显著低于预期值。基于先导发展的绕击分析模型细致地考虑了影响雷击发展物理过程各种因素的影响,较传统工程化分析方法更适用于新建电压等级线路的绕击性能评估。但由于对雷击物理过程和长间隙放电机理认识的不足,不同时期不同学者对雷击过程描述所采用的模型和方法不尽相同,若将现有学者所提出的绕击分析模型直接用于工程中,不同分析模型所得结果差异较大。为此,通过对比现有的雷电观测资料,认为Cooray提出的下行先导通道模型与最新的雷电观测结果比较相符;对迎面先导起始工程判据的对比分析结果表明,当导线对地高度<10.0 m时,Rizk感应电压法和临界电晕半径法计算得的先导起始电压结果一致,外推至实际导线对地高度时,Rizk感应电压法的计算结果与长间隙放电理论相违背;同时依据长间隙放电理论,提出了下行先导和迎面先导的相对速度比近似等于迎面先导通道单位长度电压降与导线感应电压增量之比的迎面先导持续发展条件,建立了基于Schwarz-Christoffel变换的能考虑任意地形的2维特高压输电线路雷电屏蔽分析模型;该分析模型解释了传统先导发展模型无法解释的特高压输电线路ZMP2和ZBS2型杆塔的中相屏蔽问题。计算结果表明,在典型的平原、斜坡和山顶地形下,ZMP2和ZBS2型杆塔的绕击跳闸率低于设计预期值0.1次/(100 km.a)。 展开更多
关键词 特高压交流 输电线路 屏蔽失效 下行先导通道 连续迎面先导 分析模型
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复杂地形下500kV超高压输电线路的绕击耐雷性能 被引量：22
5
作者 何俊佳 姚帅 +5 位作者 贺恒鑫 谢施君 董曼玲 谢耀恒 吴传奇 丁黎 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1877-1883,共7页
鉴于规程法、电气几何法和传统先导法在评估复杂地形下输电线路绕击耐雷性能时存在缺陷,依据长空气间隙放电试验数据、模拟电荷法和S-C变换法,改进了先导发展模型,该分析模型能够模拟实际地形对上、下行先导的影响,从机理上更接近于实... 鉴于规程法、电气几何法和传统先导法在评估复杂地形下输电线路绕击耐雷性能时存在缺陷,依据长空气间隙放电试验数据、模拟电荷法和S-C变换法,改进了先导发展模型,该分析模型能够模拟实际地形对上、下行先导的影响,从机理上更接近于实际先导发展过程;利用此模型对平原、山谷、山坡、山顶4种地形的500kV交流输电线路进行仿真计算,计算结果表明地形因素对输电线路绕击跳闸率影响较大,随着输电线路坡度增加,侧向暴露角度增大,绕击跳闸率不断增大。选取福建省福莆线96号杆塔处输电线路按照实际地形进行仿真计算,计算结果表明线路上边坡侧绕击跳闸率很小,下边坡侧绕击跳闸率较大,与实际运行情况较符合。上述研究结果表明,分析模型应能够为超高压输电线路的防雷设计提供参考。 展开更多
关键词 地形因素 屏蔽失效 超高压交流 先导发展模型 下行先导模型 S-C变换法
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一次自然雷击过程的光学观测分析 被引量：15
6
作者 谷山强 陈维江 +3 位作者 向念文 陈家宏 严碧武 李涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期683-689,共7页
雷击过程光学观测是研究雷击放电物理过程最直观的手段，长期坚持开展自然雷击放电光学观测有助于改善我国雷击光学观测数据匮乏的现状。鉴于此，分析了一次下行先导并未与迎面先导相连接的雷击放电过程的光学观测结果。根据观测结果，... 雷击过程光学观测是研究雷击放电物理过程最直观的手段，长期坚持开展自然雷击放电光学观测有助于改善我国雷击光学观测数据匮乏的现状。鉴于此，分析了一次下行先导并未与迎面先导相连接的雷击放电过程的光学观测结果。根据观测结果，获取了下行先导和迎面先导的发展轨迹，计算得到了先导发展的特征参数，包括：负极性下行先导2维发展速度为（1．98～7．28）×10^5m／s，平均值为3．78×10^5m／s；正极性迎面先导2维尺度达到56．99m，2维发展速度为4．8×1043．08×10^5m／s，持续时间为（462．5±18．5）μs。由于观测对象高度接近我国特高压同塔双回输电线路杆塔高度，观测的迎面先导发展过程可为这类线路的防雷设计提供参考。对下行先导未与迎面先导相连接的原因进行了初步分析，证实了在下行先导发展随机性的影响下，迎面先导起始并不能保证成功拦截下行先导。最后对未来开展自然雷电光学观测研究应采用的观测方法提出了建议。 展开更多
关键词 雷击过程 光学观测 迎面先导 下行先导 发展轨迹 发展速度 持续时间
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大气等离子体避雷 被引量：11
7
作者 庄洪春 黄建国 等 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第C00期37-47,共11页
论述了在被保护物关键部位表面上覆盖一层大气等离子体气层可使被保护物不受雷击的原理，其原理就是把被保护物表面因雷电造成的感应电荷通过大气等离子体气层及时散发到空气中，从而使同极性电荷不可能积聚太密，因此就产生不了强电场... 论述了在被保护物关键部位表面上覆盖一层大气等离子体气层可使被保护物不受雷击的原理，其原理就是把被保护物表面因雷电造成的感应电荷通过大气等离子体气层及时散发到空气中，从而使同极性电荷不可能积聚太密，因此就产生不了强电场，造成不了击穿空气的条件。文中还推导出了这一避雷技术应具有的技术指标为气层的带电粒子密度应不低于10^9cm^-3，层厚不小于2cm。 展开更多
关键词 大气等离子体 避雷 带电粒子 驰豫时间 下行先导
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雷电发展对高速铁路周围电场分布影响的研究 被引量：3
8
作者 李瑞芳 金亮 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期22-27,共6页
雷害是影响高速铁路安全稳定运行的关键因素之一,研究雷电先导作用下高速铁路周围电场的变化规律对于高速铁路雷击机理的阐明具有重要意义。文中结合先导法建立了高速铁路三维雷击仿真模型;通过调整导体携带电荷量、高度及侧面距离,来... 雷害是影响高速铁路安全稳定运行的关键因素之一,研究雷电先导作用下高速铁路周围电场的变化规律对于高速铁路雷击机理的阐明具有重要意义。文中结合先导法建立了高速铁路三维雷击仿真模型;通过调整导体携带电荷量、高度及侧面距离,来模拟不同雷电流幅值以及先导空间位置对高速铁路周围电场分布的影响;并对比分析了高架区段和路基区段高速铁路周围场强分布情况。研究发现,在雷电流幅值为数千安时,高速铁路周围仍有上行先导产生,因此认为在雷击计算中,雷电流较小情况仍需考虑上行先导;随着雷电流幅值、下行先导空间位置的变化,避雷线总是比其他导线更容易产生上行先导;高架区段接触网场强值约为路基区段的1.4倍,因此高速铁路雷电防护的防雷设计施工要求高架区段应高于路基区段。 展开更多
关键词 高速铁路 高架桥 下行先导 电场分布
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电力线路的防雷措施 被引量：2
9
作者 周月 朱建军 《农村电工》 2007年第6期25-25,共1页
大气层在流动的过程中产生负雷云，随着负雷云中负电荷的积累，其电场强度逐渐增加，当达到一定程度时，即开始向下方梯级式跳跃放电，称为下行先导放电。当这个下行先导逐渐接近地面物体并达到一定距离时，地面物体在强电场作用下产生... 大气层在流动的过程中产生负雷云，随着负雷云中负电荷的积累，其电场强度逐渐增加，当达到一定程度时，即开始向下方梯级式跳跃放电，称为下行先导放电。当这个下行先导逐渐接近地面物体并达到一定距离时，地面物体在强电场作用下产生尖端放电，从而形成上行先导，并朝着下行先导方向发展，两者会合后即形成了雷电通道，随之就形成了雷电。 展开更多
关键词 防雷措施 电力线路 先导放电 下行先导 雷电通道 电场强度 尖端放电 电场作用
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典型负地闪放电过程的光学观测分析 被引量：4
10
作者 王晓蕾 蔡汉生 +3 位作者 赵贤根 刘刚 廖民传 屈路 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4300-4308,共9页
雷击放电物理过程的基础性研究对于输电网的防雷性能设计与分析具有重要的指导意义。为此基于南方电网科学研究院建立的自然雷电观测平台获取的结果,总结了近2年间广州塔附近观测到的10次典型的负地闪(cloud-to-ground, CG)放电活动。... 雷击放电物理过程的基础性研究对于输电网的防雷性能设计与分析具有重要的指导意义。为此基于南方电网科学研究院建立的自然雷电观测平台获取的结果,总结了近2年间广州塔附近观测到的10次典型的负地闪(cloud-to-ground, CG)放电活动。利用高速摄像机(拍摄帧率为12 500帧/s或13 500帧/s)的观测数据,对其中4次放电过程进行了详细分析。光学观测结果表明,首次回击(return stroke, RS)前,负极性下行先导(negative downward leaders,NDL)均表现为明显的分支结构,当先导从较高的云层向地面发展,分支通道发光逐渐变弱,仅先导末端具有明显的亮度。下行负先导的二维平均传播速度为2.90×10^5~7.31×10^5m/s,在下行先导的多级分支中,距离地面较近的分支点对应的分支先导发展速度较快。在其中4次地闪活动中,首次回击前建筑物上方观测到正极性上行先导(upwardleaders,UL),其中1次上行先导在初期阶段产生了分支现象,而另外1次地闪活动中,在同一建筑物上方产生了2个相邻的上行先导,上行先导的平均传播速度为1.78×10^5~8.84×10^5m/s。首次回击后,4次地闪活动中均出现了箭式先导(dartleaders,DL)发展及其引起的后续回击过程,箭式先导的发展速度很快,约为10^6~10^7 m/s量级。 展开更多
关键词 负地闪 下行先导分支 上行先导 箭式先导 先导发展速度 光学观测
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