云下部正电荷区与负地闪预击穿过程 被引量：6

1

作者 张义军 孟青 +3 位作者 吕伟涛 马明 郑栋 Paul R.Krehbiel 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期274-282,共9页

三维雷电观测系统LMA(Lightning Mapping Array)是最近发展起来的基于GPS时钟同步的闪电VHF辐射源到达时间差(TOA)定位技术,能以很高的时间分辨率(50ns)和空间定位精度(50—100m)展现闪电放电发展过程的三维时空分布,揭示雷暴中电荷结... 三维雷电观测系统LMA(Lightning Mapping Array)是最近发展起来的基于GPS时钟同步的闪电VHF辐射源到达时间差(TOA)定位技术,能以很高的时间分辨率(50ns)和空间定位精度(50—100m)展现闪电放电发展过程的三维时空分布,揭示雷暴中电荷结构及其与放电过程的关系。文中利用三维雷电VHF辐射源观测资料分析了负地闪预击穿过程的时空分布特征,讨论了云下部正电荷区对负地闪发生的影响,其结果表明在首次回击之前存在长时间预击穿过程的负地闪中,预击穿过程是云中部负电荷区与下部正电荷区之间的一种云内放电过程,闪电起始于云中部负电荷区,然后向下发展传输,进入正电荷区后闪电通道在云下部正电荷区水平发展,其放电特征与反极性云闪放电一致,云内放电过程最后阶段的K型击穿激发了地闪的梯级先导,梯级先导穿过云下部正电荷区向下发展传输。云下部正电荷的存在是导致负地闪首次回击之前存在长时间云内预击穿过程的主要原因。 展开更多

关键词 地闪 正电荷区 预击穿过程

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闪电初始预击穿过程辐射脉冲特征及电流模型 被引量：8

2

作者 武斌 张广庶 +3 位作者 文军 张彤 李亚珺 王彦辉 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期555-567,共13页

利用2012年青海大通地区高精度闪电三维辐射源定位结果和宽带电场脉冲波形同步数据,基于3种改进的传输线模型和粒子群优化算法,拟合发生在不同距离上不同类型闪电初始预击穿过程的双极性脉冲波形结构,反演初始流光通道内电流波形和特征... 利用2012年青海大通地区高精度闪电三维辐射源定位结果和宽带电场脉冲波形同步数据,基于3种改进的传输线模型和粒子群优化算法,拟合发生在不同距离上不同类型闪电初始预击穿过程的双极性脉冲波形结构,反演初始流光通道内电流波形和特征参数,对比分析3种模型对初始预击穿过程和梯级先导双极性脉冲波形的拟合效果,统计分析4类闪电初始预击穿脉冲的物理特征。结果表明:3种改进的传输线模型均能较好地拟合出双极性脉冲结构,且MTLE模型更合理。负地闪的初始预击穿过程和梯级先导过程呈现出相同的传输特征,即均以梯级形式发展,且拟合物理参量也较为接近。初始流光向上的路径长度大于初始流光向下的路径长度,初始流光向上击穿进入上部正电荷区的路径上中和的总电荷量和总垂直偶极矩远大于初始流光向下的路径上中和的总电荷量和总垂直偶极矩。 展开更多

关键词 初始预击穿过程 双极性脉冲结构拟合 脉冲电流模型 青藏高原

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脉冲电场下ZnO压敏陶瓷动态击穿过程研究 被引量：5

3

作者 祝志祥 张强 +8 位作者 朱思宇 卢成嘉 刘艺 杨佳 吴超峰 曹林洪 王轲 高志鹏 朱承治 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期715-720,共6页

陶瓷电击穿问题涉及热、光、电多场耦合效应,一直是非平衡物理学研究的重点和热点。本工作在不同烧结温度下制备了晶粒尺寸大小不同的氧化锌陶瓷,采用脉冲高压发生装置对陶瓷进行击穿实验,通过对陶瓷击穿过程的分析和对比,研究了ZnO陶... 陶瓷电击穿问题涉及热、光、电多场耦合效应,一直是非平衡物理学研究的重点和热点。本工作在不同烧结温度下制备了晶粒尺寸大小不同的氧化锌陶瓷,采用脉冲高压发生装置对陶瓷进行击穿实验,通过对陶瓷击穿过程的分析和对比,研究了ZnO陶瓷体击穿的时间步骤。结果显示,不同晶粒大小的陶瓷击穿过程均在7μs 之内,典型的压降曲线分为三个阶段。第一个阶段对应于材料中的气孔击穿和击穿通道初步形成;第二阶段对应于晶界击穿;第三个阶段是导电通道的完全形成。研究数据显示,晶粒击穿过程的持续时间最长,晶界次之,气孔的击穿时间最短。不同烧结温度下,样品晶界和晶粒的击穿时间以及气孔的击穿速度均存在差异。 展开更多

关键词 ZnO陶瓷 多晶材料 击穿过程 脉冲电压

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GIS同频同相耐压试验中母线隔离开关断口击穿过程仿真计算 被引量：3

4

作者 李文慧 杨鼎革 +5 位作者 韩彦华 吴经锋 尚宇 李晨颉 黄宗泽 李江涛 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期101-107,共7页

GIS设备同频同相耐压试验发生意外导致试验相母线隔离开关断口击穿时,试验间隔对应母线电压可能产生畸变,间隔保护可能误动。为评估该暂态过程对运行母线及试验侧串联谐振装置的影响,有必要对断口击穿暂态过程中各个关键节点的电压、电... GIS设备同频同相耐压试验发生意外导致试验相母线隔离开关断口击穿时,试验间隔对应母线电压可能产生畸变,间隔保护可能误动。为评估该暂态过程对运行母线及试验侧串联谐振装置的影响,有必要对断口击穿暂态过程中各个关键节点的电压、电流波形进行仿真。建立了网侧真型和试验侧真型两种ATPEMTP仿真模型,对同频同相耐压试验失败导致母线隔离开关断口击穿后的暂态过程开展仿真计算,得到该过程中过电压、过电流波形及峰值,评估了两种模型的正确性及击穿过程对同频同相耐压试验的影响。仿真结果表明,网侧真型模型能更好地反映试验失败时产生的过电压、过电流。 展开更多

关键词 同频同相耐压试验 断口击穿过程 ATP-EMTP

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液相扰动对水中预击穿过程的影响 被引量：1

5

作者 李显东 何桦 +2 位作者 肖天飞 熊鼎 李剑 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期3846-3853,共8页

长脉冲下的水中预击穿过程往往伴随着局部液体的扰动,而关于液相扰动的影响却鲜见报道。对超长脉冲条件下(脉宽大于100ms)的水中预击穿过程展开研究,深入探讨气泡、流注的发展模式及其差异,并阐释液相扰动对气泡、流注发展的影响机制。... 长脉冲下的水中预击穿过程往往伴随着局部液体的扰动,而关于液相扰动的影响却鲜见报道。对超长脉冲条件下(脉宽大于100ms)的水中预击穿过程展开研究,深入探讨气泡、流注的发展模式及其差异,并阐释液相扰动对气泡、流注发展的影响机制。研究表明,气泡、流注在液相扰动中发展时具有更饱满光滑的形态,以及更快的传播速度。气泡、流注巨大的电导率差异导致了两者发展模式的不同:气泡的发展属于根部推动式,横、纵发展速度相当;流注的发展属于顶部牵引式,纵向发展速度远大于横向。进一步分析表明,扰动相中更高的液体温度与流动有利于气泡、流注的生长传播和形态稳定,同时扰动–静止相交界处形成的湍流会引发流注的分叉现象。 展开更多

关键词 水中放电 预击穿过程 液相扰动 气泡 流注 分叉现象

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基于深度学习的冲击电压老炼过程中真空击穿机制甄别优化方法 被引量：2

6

作者 李世民 徐勋晨 张潮海 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期4153-4163,共11页

冲击电压老炼技术是提高真空电极间隙绝缘能力的有效手段,快速准确地甄别真空击穿机制对揭示冲击电压老炼过程的物理演化机理具有重要意义。该文提出了一种基于深度学习的通过突显击穿前过程提高真空击穿机制甄别准确度的优化方法。对... 冲击电压老炼技术是提高真空电极间隙绝缘能力的有效手段,快速准确地甄别真空击穿机制对揭示冲击电压老炼过程的物理演化机理具有重要意义。该文提出了一种基于深度学习的通过突显击穿前过程提高真空击穿机制甄别准确度的优化方法。对五对相同的无氧铜球形电极开展同样的冲击电压老炼试验,分别获得时间提取范围为0~400μs的完整击穿电压电流波形样本和0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本,并通过深度学习模型对两种击穿电压电流波形样本开展脉冲电流诱发、场致发射诱发和微粒诱发三种真空击穿机制的甄别训练与测试,并将测试结果与真实结果进行对比分析与评估。结果显示:时间提取范围为0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本的击穿机制甄别准确率均在87.99%以上,平均提高了2.55%,其对应的精确率、召回率和F1分数均更优。研究结果表明,突显击穿前过程的击穿电压电流波形处理能够有效地优化真空击穿机制甄别的效果,具有良好的工程应用前景。 展开更多

关键词 冲击电压老炼 击穿机制 深度学习 突显击穿前过程 击穿波形

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闪电通道状态变化参数化的建立及截断和再击穿的数值模拟 被引量：3

7

作者 张袁瞰 郑天雪 +1 位作者 谭涌波 唐渤 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期222-235,共14页

为提高数值模式对闪电精细化放电过程的仿真能力并与不断提高的闪电探测技术形成互补,探讨再击穿过程与雷暴电参数的关系,建立了一个能够再现先导截断及再击穿过程的自持电中性完整闪电参数化方案。考虑到正、负先导的极性不对称,分别... 为提高数值模式对闪电精细化放电过程的仿真能力并与不断提高的闪电探测技术形成互补,探讨再击穿过程与雷暴电参数的关系,建立了一个能够再现先导截断及再击穿过程的自持电中性完整闪电参数化方案。考虑到正、负先导的极性不对称,分别设置了不同传播速度及起始和传播阈值。方案新增了通道电导率、平均电流、电荷等非线性电参数,并以这些参数的实时更新驱动闪电通道发展,通过设置不同通道状态变化阈值实现了先导通道衰退、截断以及重新激活的实时状态变化。基于通道平均电流、纵向电场以及电导率的实时变化,方案将电荷在空间重新分配,保证了通道的自持电中性。将新方案植入经典雷暴云三极电荷模型,模拟得到的云闪在通道结构、先导截断及再次激活、正负先导的极性不对称等方面与现有观测事实有较好的一致性。概念模型验证表明,新方案在保证自持电中性的前提下,在模拟包含截断和再击穿过程的完整闪电放电过程方面具有一定合理性和先进性。 展开更多

关键词 雷电物理学 闪电参数化 截断再击穿过程 极性不对称 自持电中性

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交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷的预击穿阶段局部放电特性 被引量：3

8

作者 祝令瑜 崔彦捷 +3 位作者 李斯盟 熊庆 薛鑫 高飞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期176-183,共8页

交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷局部放电分散性大、随机性强,绝缘预击穿阶段产生的大量气泡进一步增加了局部放电特性的复杂性。因此,文中利用脉冲电流法对交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷预击穿过程中局部放电参数随时间的变化规... 交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷局部放电分散性大、随机性强,绝缘预击穿阶段产生的大量气泡进一步增加了局部放电特性的复杂性。因此,文中利用脉冲电流法对交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷预击穿过程中局部放电参数随时间的变化规律和放电随机性的具体表现进行了实验研究。平均放电幅值和平均周期放电次数总体上随加压时间的增加而减小。但各组试验的变化规律并不相同,大致可以分为波动型变化和单调型变化两类。两类预击穿特性的不同主要与放电过程中气泡在纸板表面的聚集有关。从等效时频谱图看,大部分放电随着预击穿的发展向拱顶区域集中。拱顶对应的等效时间为1 300~1 600 ns,等效频率为7.5~10 MHz。等效时频谱图在预击穿末期可能呈现半拱形或全拱形两种不同的形状。 展开更多

关键词 交直流复合电压 油纸绝缘 放电特性 局部放电 针板电极 预击穿过程

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基于自持电中性闪电放电参数化模型研究云闪通道中沉积电荷的变化特征

9

作者 唐渤 谭涌波 +1 位作者 郑天雪 张袁瞰 《气象学报》 北大核心 2025年第1期129-141,共13页

闪电通道的电荷特征是雷电物理研究的重点,而现有的观测手段难以直接获取通道中电荷的详细演变特征,为了深入研究闪电通道电荷的变化特征并与观测形成互补,开展模拟工作必不可少。利用自持电中性闪电放电参数化模型,在三极电荷背景下模... 闪电通道的电荷特征是雷电物理研究的重点,而现有的观测手段难以直接获取通道中电荷的详细演变特征,为了深入研究闪电通道电荷的变化特征并与观测形成互补,开展模拟工作必不可少。利用自持电中性闪电放电参数化模型,在三极电荷背景下模拟多次云闪并从中选取一次典型个例,分析该云闪通道内电荷的变化特征及其影响因素,结果如下:正、负先导通道形成时,通道内会沉积一定量的初始电荷;后继分支延伸时,之前的通道会沉积来自后继分支的异极性电荷,通道内初始电荷会不断被中和,部分通道的电荷极性会发生变化;通道熄灭或后继分支停止延伸时,通道内电荷不再变化;再击穿过程发生时,截止通道内的异极性电荷会显著减少,再次激活的通道内的异极性电荷会显著增多。研究表明:先导通道内的电荷变化与通道自身的状态以及后继分支的延伸状况有关;通道电荷变化幅度与通道初始电荷量以及后继分支的活跃程度呈正相关,而通道的初始电荷量与通道首次击穿电场呈正相关。此外,在正、负先导极性不对称的影响下,云闪起始点倾向于沉积更多正电荷。 展开更多

关键词 雷电物理学 闪电参数化 通道电荷 云闪起始点 再击穿过程

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VLF至MF频段雷电电场变化波形分类数据集

10

作者 王宇 肖力郎 +4 位作者 贺恒鑫 傅中 程晨 谷山强 陈维江 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2024年第4期407-416,共10页

雷电作为一种复杂的大气放电现象,其放电过程中会产生多种类型的电场变化波形。对这些波形进行准确地识别不仅是提升雷电监测系统性能的关键,也直接关联到对雷电物理过程的深入理解。本研究基于2022至2023年间于安徽合肥市部署的13套雷... 雷电作为一种复杂的大气放电现象,其放电过程中会产生多种类型的电场变化波形。对这些波形进行准确地识别不仅是提升雷电监测系统性能的关键,也直接关联到对雷电物理过程的深入理解。本研究基于2022至2023年间于安徽合肥市部署的13套雷电电场变化测量设备,综合收集了合肥及周边地区雷暴活动期间的电场变化波形数据。数据时间跨度覆盖3月至10月合肥主要雷电活动季节,空间跨度涉及整个城市及其周边地区,确保了数据的代表性与全面性。在数据质量控制方面,采用了严格的数据筛选与预处理流程,确保了数据集的准确性和可靠性。采用先进的卷积神经网络(CNN)模型,对波形数据进行了系统分类,成功辨识出了四种雷电放电过程中的电场变化波形,具体包括地闪回击过程(RS,15290例)、初始击穿过程(PB,3946例)、双极性窄脉冲事件(NBE,3919例)以及一般云闪过程(IC,4111例)。分类模型的准确率超过99%,展现了高效的识别能力。本研究创建了一份大样本量、高质量分类的雷电电场变化波形分类数据集,本数据集不仅能够支持开发更为先进的雷电波形分类算法,促进雷电监测、核爆电磁脉冲监测等技术的进步,也可为深入理解雷电物理过程提供重要的数据基础。 展开更多

关键词 雷电电场变化波形 地闪 云闪 初始击穿过程 双极性窄脉冲事件

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其它应用

11

《中国光学》 EI CAS 1999年第4期52-55,共4页

TN249 99042442强激光致空气击穿过程的数值模拟=Numerical simulationof laser—induced—air plasma shockwave[刊,中]/倪晓武,王文中,陆建,沈中华(南京理工大学.江苏,南京(210094))//兵工学报.—1998,19(2).—134—138根据雪崩电离,... TN249 99042442强激光致空气击穿过程的数值模拟=Numerical simulationof laser—induced—air plasma shockwave[刊,中]/倪晓武,王文中,陆建,沈中华(南京理工大学.江苏,南京(210094))//兵工学报.—1998,19(2).—134—138根据雪崩电离,逆轫致吸收、suha方程和等离子体状态方程等实现了用迎风TVD格式对空气的击穿过程进行了数值模拟,结合光学击穿和激光感应热击穿理论,研究了Nd :YAG高功率脉冲激光与空气相互作用时等离子场的形成过程。得到了激光等离子体流场的非定常场。图2参9(严寒) 展开更多

关键词 激光诱导等离子体 数值模拟 相互作用 激光技术 高功率脉冲激光 激光等离子体流场 击穿过程 形成过程 状态方程 激光直接驱动聚变

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