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用偶极子法对闪电电磁场的计算

高电压技术 2001年第3期27卷 50-52,54页

作者：陈亚洲刘尚合张飞舟魏明乔志军军械工程学院静电研究所石家庄050003 空军航弹研究所滁州239071

为研究闪电回击产生的电磁场 ,建立了一种简单的闪电回击电流模型。由电流密度的时空分布 ,用偶极子法计算了电流源产生的电磁场 ,给出了不同距离处电磁场的值。

关键词：闪电电磁场计算偶极子法电流模型

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基于斜向通道模型的雷电电磁场近场近似特性

高电压技术 2013年第3期39卷 648-654页

作者：王晓嘉陈亚洲李冰万浩江王琳军械工程学院静电与电磁防护研究所 63963部队 77108部队

为获得更加接近实际情况的近区雷电电磁脉冲场(LEMP)波形,利用偶极子理论对基于斜向放电通道模型产生的地表LEMP场进行了理论研究。通过近似处理,得到了基于TL模型的地表LEMP近场及其导数的一阶、二阶近似解析表达式。采用脉冲函数表示... 详细信息

为获得更加接近实际情况的近区雷电电磁脉冲场(LEMP)波形,利用偶极子理论对基于斜向放电通道模型产生的地表LEMP场进行了理论研究。通过近似处理,得到了基于TL模型的地表LEMP近场及其导数的一阶、二阶近似解析表达式。采用脉冲函数表示通道基电流,对比了精确表达式与近似表达式计算的电磁场及其导数波形,结果表明:在距回击通道50m以内,电磁场及其导数波形分别与近似电磁场及其导数波形基本符合;在相同距离内,电场与其一阶近似之间的偏差比磁场与其一阶近似之间的偏差小,电场与其二阶近似之间的偏差比磁场与其二阶近似之间的偏差大,且这些偏差都随着水平距离的增加而增加。

关键词：雷电电磁场斜向放电通道偶极子法近似特性近场回击模型

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基于斜向放电通道的地表雷电电磁场特性分析

高电压技术 2012年第11期38卷 2805-2814页

作者：陈亚洲王晓嘉万浩江王琳军械工程学院静电与电磁防护研究所 77108部队

为保护敏感设备免受雷电电磁脉冲场的危害并选择合适的防护措施,需要确定斜向放电通道下雷电回击电磁场的场强以及分布规律。为此,将雷电斜向放电通道的电流微元分解为垂直和平行于大地的分量。利用脉冲函数表示通道底部电流,结合回击... 详细信息

为保护敏感设备免受雷电电磁脉冲场的危害并选择合适的防护措施,需要确定斜向放电通道下雷电回击电磁场的场强以及分布规律。为此,将雷电斜向放电通道的电流微元分解为垂直和平行于大地的分量。利用脉冲函数表示通道底部电流,结合回击电磁场的传输线模型,根据偶极子法求解Maxwell方程组,得到了斜向通道在空间产生电场与磁场的解析表达式。进而研究了通道倾斜程度对不同场区地表回击电磁场的影响以及回击电磁场随观测点位置的变化规律。结果表明:地表电场比磁场更易受到通道倾斜程度和观测点位置的影响,且地表电磁场强度波形峰值在近场、中间场和远场均随斜向通道与地面夹角的增大而减小,在远场和中间场随斜向通道与地面观测点之间方位夹角的增大而减小。

关键词：雷电回击电磁场斜向放电通道偶极子法脉冲函数地表电磁场回击模型

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地表近区雷电回击电磁场的计算与特征分析

高电压技术 2012年第11期38卷 2899-2905页

作者：王琳陈亚洲杜思尚李冰万浩江军械工程学院静电与电磁防护研究所 77108部队 62301部队 63963部队

为了揭示雷电回击电磁场导数与回击通道底部电流导数之间的内在联系,基于传输线(TL)模型从理论上对地表近区雷电回击电磁场导数和回击通道底部电流导数进行了研究。用偶极子法精确计算电磁场的结果表明,在距离雷电回击通道50m范围内,电... 详细信息

为了揭示雷电回击电磁场导数与回击通道底部电流导数之间的内在联系,基于传输线(TL)模型从理论上对地表近区雷电回击电磁场导数和回击通道底部电流导数进行了研究。用偶极子法精确计算电磁场的结果表明,在距离雷电回击通道50m范围内,电场导数的波形与回击通道底部电流导数的波形基本符合;在距离雷电回击通道200m范围内,磁场导数的波形与回击通道底部电流导数的波形基本符合。由此可得出结论:近区回击电磁场导数的波形与雷电回击通道底部电流导数的波形近似。

关键词：雷电回击电磁场近区回击模型偶极子法导数通道底部电流

回击电流对雷电远区电磁场多重分形特征的影响

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高电压技术 2017年第3期43卷 973-979页

作者：万浩江陈亚洲王晓嘉军械工程学院电磁环境效应国家级重点实验室石家庄050003

针对弯曲通道下回击电流对雷电电磁场波形特征的影响和表征问题,基于偶极子法建立了云地闪随机弯曲通道回击电磁场的计算模型,对不同回击电流波形激发的远区电磁场进行了计算和多重分形分析,获得了观测点方位角和回击电流波形特征对远... 详细信息

针对弯曲通道下回击电流对雷电电磁场波形特征的影响和表征问题,基于偶极子法建立了云地闪随机弯曲通道回击电磁场的计算模型,对不同回击电流波形激发的远区电磁场进行了计算和多重分形分析,获得了观测点方位角和回击电流波形特征对远区电磁场多重分形特征的影响规律。结果表明:雷电远区电磁场的多重分形谱宽度Δα和不对称度B受方位角和回击电流波形的影响要比峰值奇异指数0α明显;回击电流波形的上升时间越大,远区电磁场波形越平滑,对应多重分形谱的峰值奇异指数0α和谱宽度Δα越小,不对称度B越大;回击电流波形的半峰值时间越大,远区电磁场多重分形谱的0α和Δα越小,而B则呈现先减小后增大的趋势。

关键词：雷电电磁场回击电流多重分形上升时间半峰值时间弯曲通道偶极子法

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斜向通道地表雷电电磁脉冲场分布规律研究

电波科学学报 2014年第1期29卷 143-149页

作者：王晓嘉陈亚洲万浩江魏明任国全李冬伟军械工程学院静电与电磁防护研究所河北石家庄050003 军械工程学院车辆工程系河北石家庄050003

通过分解电流微元偶极子并求解Maxwell方程组,得到了斜向通道雷电电磁脉冲(Lightning Electromagnetic Pulse,LMEP)场解析表达式;基于此斜向通道模型,研究了不同方位角和回击速度时的雷电电磁场分布规律.结果显示:近场区电场分量随方位... 详细信息

通过分解电流微元偶极子并求解Maxwell方程组,得到了斜向通道雷电电磁脉冲(Lightning Electromagnetic Pulse,LMEP)场解析表达式;基于此斜向通道模型,研究了不同方位角和回击速度时的雷电电磁场分布规律.结果显示:近场区电场分量随方位角的变化规律要受到放电通道倾斜程度的影响,但是其他场区的电场分量和任意场区的磁场分量初始峰值均会随方位角的增加而减小;当回击速度改变时近场区电磁场分布规律保持不变,但在中间场和远场区电磁场初始峰值将随回击速度的增大而增大.

关键词：地表雷电电磁场斜向放电通道偶极子法脉冲函数

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地表近场LEMP与回击电流的近似性

高电压技术 2007年第12期33卷 23-26页

作者：陈亚洲肖雪荣军械工程学院石家庄050003

由于闪电近区电磁场的瞬时性和高强度的特点,致使其不易测试,其波形也难以捕捉。为了对闪电近场电磁波进行模拟,从理论上对雷电电磁脉冲(LEMP)的地表近区波形和回击通道底部电流的波形进行了探索。用解析方法近似推导近区LEMP的表达式得... 详细信息

由于闪电近区电磁场的瞬时性和高强度的特点,致使其不易测试,其波形也难以捕捉。为了对闪电近场电磁波进行模拟,从理论上对雷电电磁脉冲(LEMP)的地表近区波形和回击通道底部电流的波形进行了探索。用解析方法近似推导近区LEMP的表达式得出,近区LEMP波形与回击通道底部电流波形近似;用偶极子法精确计算近区LEMP的结果表明,在100 m以内磁场波形与近似计算结果基本吻合,在50 m以内,电场波形与近似计算结果基本吻合。计算结果验证了解析推导近似的可行性,证明<50 m的地表近区,LEMP场波形与回击通道底部电流波形相似。这为闪电地表近场电磁波的模拟提供了理论依据。

关键词：闪电 LEMP 回击模型近场偶极子法回击电流

特高压交流输电线路分裂导线表面电场计算分析

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高压电器 2015年第12期51卷 6-13页

作者：杨滔赵克江刘渝根田金虎国网重庆市电力公司重庆400014 国网重庆市电力公司检修分公司重庆400039 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030

为研究特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,笔者基于偶极子法,计算了4种典型塔型特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,进而分析讨论了导线对地平均高度、导线布置方式、分裂间距、相间距、分裂数、子导线截面、相序、架设屏蔽... 详细信息

为研究特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,笔者基于偶极子法,计算了4种典型塔型特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,进而分析讨论了导线对地平均高度、导线布置方式、分裂间距、相间距、分裂数、子导线截面、相序、架设屏蔽线等因素对分裂导线表面电场强度影响的规律和特点。结果表明:分裂导线各子导线由于空间位置不同使得其表面最大电场也不同;分裂导线分裂数、截面对导线表面最大电场的影响最大,导线对地平均高度、分裂间距、相间距离及布置方式对其表面最大电场强度的影响相对较小;双回线路相序排列方式对上、下相分裂导线表面电场强度影响较大,对中相导线表面电场影响相对较小;架设屏蔽线会增大分裂导线表面电场强度。

关键词：特高压交流输电线路分裂导线电场强度偶极子法影响因素

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通道高度对斜向通道雷电电磁场影响研究

高压电器 2015年第1期51卷 75-79页

作者：王浩陈亚洲万浩江王晓嘉军械工程学院静电与电磁防护研究所石家庄050003

由于雷电的突发性和瞬时性,导致其产生的强电磁脉冲场难以直接测量,给雷电电磁场的研究带来了很大的难度。将斜向通道电流微元分解为垂直和平行于大地的分量,利用脉冲函数表示通道底部电流并结合雷电电磁场的TL模型,根据偶极子法求解Max... 详细信息

由于雷电的突发性和瞬时性,导致其产生的强电磁脉冲场难以直接测量,给雷电电磁场的研究带来了很大的难度。将斜向通道电流微元分解为垂直和平行于大地的分量,利用脉冲函数表示通道底部电流并结合雷电电磁场的TL模型,根据偶极子法求解Maxwell方程组,得到斜向通道电磁场的解析表达式;基于斜向通道模型,研究了雷电通道高度对不同场区地表回击电磁场的影响。结果表明,通道高度对电磁场的影响随着水平距离的增加而增加,在回击电流达到通道顶部之前,电磁场波形基本完全重合。

关键词：雷电回击电磁场斜向放电通道偶极子法特性分析地表电磁场回击模型