雷电流

摘要： 电力系统遭受雷击导致的跳闸事故是当前电力系统运行中的主要故障之一,对雷电流进行精确的测量是研究雷电特性以及分析雷击跳闸事故的重要路径和前提。针对传统的电磁式电流互感器频带窄、易饱和、难以对雷电流进行有效测量等特点,本文研制了一种新型雷电流测量用无磁芯电流传感器。该传感器通过将6个传感器均匀安装在一个圆形印刷电路板上,搭建了用于测量雷电流的圆形阵列,并利用一种基于对小部分磁场测量的数字处理算法,减小了圆形阵列的串扰误差,设计并研制电流传感器样机测量结果与实际电流相近,证明了该无磁芯传感器具有频带宽、灵敏度高、线性度好、抗饱和能力强、测量电流范围宽等优点。

摘要： 在雷击风力发电机组时,利用雷电流监测系统进行实时监测,可保障风力发电机组正常运行。首先,介绍雷击风力发电机组放电的全过程及雷电流在风力发电机组的传播路径;然后,设计一套大型风力发电机组雷电流监测系统;最后,第三方测试机构对该监测系统进行2类模拟典型雷电流特性的瞬态冲击电流监测性能测试,测试结果的相对误差均小于5%。测试结果表明,该监测系统适用于风力发电机组遭受雷击时的雷电流监测,具有较高的工程实用价值。

摘要： 海南岛属于热带季风海洋性气候,雷电活动频繁,海南岛年均雷暴日数平均在130天左右,雷电是造成电网故障的重要原因。研究分析雷电活动特性对电网防灾减灾具有重要意义。根据海南电网雷电定位系统2011年~2020年这10年时间理监测的雷电数据,统计分析出海南岛的雷电活动特征。从时间分布、空间分布、雷电流强度分布和极性分布,分析得出了海南岛雷电活动年际变化、月际变化、空间分布以及雷电强度变化特征。海南岛雷电活动主要集中在春季和夏季,北部和西部地区较南部和东部地区更为活跃,沿海地区比内陆地区活跃,雷电流幅值主要集中在0~20 kA的低幅值区间。

摘要： 光学手段进行雷电流电弧光辐射强度探测过程中,光强波形往往会出现畸变。利用高压实验室内冲击电流发生器模拟产生回击和连续电流两种雷电流分量,分别流过石墨电极构成的空气间隙,探究了不同电极形状和不同电极烧蚀程度下的电弧形态差异,使用通道光强探测系统同步观测电弧通道对应光辐射强度。研究结果表明,平面电极相较于曲面电极更容易产生扭曲的电弧,电极表面烧蚀也会扩大电弧通道的扭曲程度,这种形态的扭曲导致了光辐射强度波形产生畸变,具体表现为模拟回击电流光强波形中出现“驼峰”和幅值波动,以及模拟连续电流对应光强波形在平坦期向下凹陷。本文对雷电流光辐射强度观测的畸变波形成因进行了阐释,为提高光学测量手段精确性、进一步掌握雷电流发展过程和相关参数提供了依据。

摘要： 为了给高压输电线路防雷工作提供参考数据,掌握雷击灾害作用于线路时的雷电流特征,提出基于云计算的高压输电线路雷电流自动监测方法。根据高压输电线路的组成结构与电流传输原理,构建高压输电线路等效模型。优化电流传感器设备,安装在高压输电线路模型中的测点位置上,利用云计算技术自动识别实时采集电流的类型,计算雷电流有效值、雷电流量等监测指数,得出高压输电线路雷电流的可视化监测结果。通过与传统监测方法的对比得出结论:优化设计方法的在雷电流量和幅值两个方面的监测误差分别降低了2.86kA和2.48kA,同时扩大了监测范围。

摘要： 闪电活动对于强龙卷天气的发生有一定的指示作用,基于闪电定位资料,结合多普勒天气雷达、探空和ECMWF再分析资料对两次典型强龙卷风暴中地闪的时空演变、雷电流强度及正地闪活动特征进行了统计分析,结果表明:地闪主要发生在组合反射率因子≥30 dBZ的区域内,龙卷发生期间,地闪活动减弱且较为分散。不同龙卷风暴的地闪频次差异较大,这与风暴中上升气流的强度有关;当地闪频次从峰值降至最小值期间,龙卷及地,两次过程中地闪频次峰值分别提前龙卷发生约33 min和28 min。同时,龙卷及地之前,地闪会出现连续多次闪电跃增;龙卷等级越强,正地闪表现越活跃,特征越明显,在江苏盐城阜宁龙卷发生期间,还出现了地闪极性从正地闪主导向负地闪主导的反转;两次龙卷风暴雷电流强度随时间的变化规律并不明显,但均小于历史平均值,地闪发生愈频繁的龙卷风暴,对应的雷电流强度值愈小。

摘要： 为了研究引雷至配电线路雷电流波形特征,开展了国内首次10 kV配电线路火箭引雷试验,成功触发26次闪电,其中包含回击闪电20次,总回击数120次,每次闪电平均包含6次回击,一次雷击过程回击次数最多高达13次。一次典型雷电流波形可分为3个阶段:初始阶段(IS)、回击(RS)和M分量。IS的平均电流、转移电荷、持续时间的几何平均值分别是56.2 A、15.0 C、267.1 ms;RS的峰值电流、10%~90%上升时间、1 ms转移电荷、回击间隔时间的几何平均值分别是16.4 kA、0.6μs、1.1 C、41.9 ms;M分量的峰值电流、10%~90%上升时间、转移电荷的几何平均值分别是0.4 kA、119.8μs、0.08 C。IS转移的电荷远大于单个RS转移的电荷,甚至大于IS后续所有回击转移电荷之和。每次回击平均包含1.5个M分量,一次闪电事件中M分量转移的电荷约为回击转移电荷的11%。雷电流波形数据对电力系统尤其是配电系统的雷电防护设计有帮助。

摘要： 通过对配电网雷击过程的分析,提出了一种基于罗氏线圈的雷电流监测与定位系统,系统利用罗氏线圈电流传感器通过对接地线的耦合实现对雷击闪络过程中流入接地线的雷电流的测量,然后利用4G网络将雷电流大小和监测装置编码上传到监控平台,监控平台利用所构建的雷电流监测装置的编码和杆塔的对应关系,实现对配电网雷击点的可靠定位。

摘要： 传统回击模型认为回击从地面始发往云层发展,最新针对闪电连接过程的观测事实表明,闪电的先导连接过程发生在地面以上高度,先导连接后闪电连接高度处会产生上行回击电流和下行回击电流,并沿通道分别向云层和地面发展.该文提出考虑闪电连接高度的回击发展模型,计及在连接高度处的回击电流双向传输模式,利用该模型计算分析距闪电通道不同距离(50km、5km、50m)的地面电场.结果发现,地面电场波形受回击电流波前陡度的影响,下行回击的存在可能导致电场强度波形在上升阶段出现尖锐的初始尖峰.用电场初始尖峰过冲百分比来描述电场尖峰过冲程度,进一步分析连接高度、回击电流波前陡度和下行回击速度对电场初始尖峰过冲程度的影响,发现随着闪电连接高度的增加,电场初始尖峰过冲增大,持续时间增加;回击电流波前陡度增大,电场初始尖峰过冲增大;下行回击速度增大,电场初始尖峰过冲增大,但持续时间缩短.10m内较低闪电连接高度下,波前陡度为20～60kA/μs的电流在下行回击速度大范围变化下,电场强度波形中无明显初始尖峰.相比传统回击发展模型,考虑闪电连接高度回击发展模型的地面电场计算结果与观测事实更吻合,揭示了闪电连接高度对地面电场初始尖峰形成的影响机制.

摘要： 为了模拟变电站接地网及组合电器外壳在雷电冲击下的暂态特性,基于场路耦合思想,提出雷电冲击下接地网支路的π型分布参数模型和组合电器外壳的暂态模型.基于某220 kV变电站,建立组合电器外壳与接地网暂态联合仿真模型,以1.2μs/50μs雷电流作为注入波,得到组合电器外壳与接地网的暂态特性.分析结果表明:接地网边节点的暂态电位比内部节点大,接地网各节点电位的波头时间分布在2～4μs;组合电器外壳最大暂态电位出现在C相进线套管与组合电器外壳连接处;接地网电位波头时间与组合电器外壳暂态电位波头时间基本一致;接地网支路电流大小随着与雷电流注入点的距离增大呈递减趋势;接地网电流消散时间分布在200～400μs,远大于电位消散时间,离注入点越远消散时间越长.

摘要： 为了研究变电站遭受雷击时地网的冲击暂态特性,建立了考虑接地体的分布参数效应和火花放电效应的模型,利用电磁暂态分析程序(ATP-EMTP)仿真法分析雷电流不同波前时间、不同结构的水平接地网对冲击特性的影响和地网的暂态电位升.分析口子型和田子型接地网在雷电流下的暂态电压差情况,得出田子型接地网比口字型接地网效,这对防地电位反击和防止跨步电压对人员造成伤害是十分有意义的.

摘要： 结合江西省南昌市某新建高层建筑物的案例,分析了高层建筑物对周边建筑物雷电环境的影响.结果显示新建高层建筑物的存在将减小周边较低建筑物遭受直接雷击危害的概率,具体减少的程度与建筑物的相对距离和相对高度有关;由于新建高层建筑物遭受直接雷击的几率远远大于周边较低建筑物,雷击时所产生的电磁脉冲对周边建筑物电器设备损害的概率要大大增加;新建高层建筑物的管线与原较低建筑物的管线不可能完全分开,原建筑物管线可能流入的雷电流也会大大增加.因此在新建高层建筑物设计时应根据具体情况进一步完善原周边建筑物防雷击电磁脉冲措施,加强屏蔽与综合布线、等电位连接.

摘要： 利用上海市闪电定位系统的闪电定位资料,分析2009～2014年上海市闪电活动分布特征.结果表明,闪电季节性分布明显,主要出现在6～9月;闪电活动以12～20时为高发时间段,且14～17时雷电过程剧烈程度超过其他时间段;本地50％以上为10kA以下的雷电流,且以负地闪为主;上海闪电活动有两条高密度带,一条分布在浦东北部、市区大部到松江中南部地区,一条分布在宝山、嘉定至青浦北部,这些区域地闪密度达到4～7个/km2.a.根据雷灾数据统计,发现上海雷电灾害主要发生时间段为14-20时,受灾对象主要为电力设施、郊区民居和户外信号灯.

摘要： 本文分析了山区35kV线路直击雷与感应雷的机理及其危害后果;研制开发了一套雷电流在线监测系统,记录了雷电流幅值和雷电发生的时间、地点、次数,实现雷电流的监测及数据分析应用;结合配电线路所在地区的气候条件、地形地貌等特点,提出了线路防雷治理策略与技术方案;试验线路上应用表明,加装钳位保护器治理方案是有效的,提高了线路的可靠性；监测与防治结合的方式，对于雷电流参数的统计、绝缘配合的校核、制定防雷标准和选择防雷方案有着十分重要的指导意义。

摘要： 本文首先建立了计及雷电流陡度、冲击电晕、工频电压与连续先导影响的1000kV GIS变电站ATP-EMTP模型,在此基础上,对1000kV GIS变电站本期与终期的雷电反击引起的过电压进行仿真分析,发现本期工程的避雷器配置方案并不能满足终期过电压防护要求,为此,对终期工程,在本期设置基础上又配置了满足终期工程的方案.

摘要： 在变电站的设计当中,接地网的设计是关键部分.在雷击发生时,接地网不仅要将雷电流引入大地泄流,还负责降低地网电位差、接触电压以及跨步电压,以保障设备和人身安全.铠装电缆是变电站中常用设备之一,其铠装层与接地网相连.雷击导致的地电位差会导致铠装层接地端出现电位差,通过耦合作用产生芯线电流,导致设备误动.rn 本文着重分析了雷击接地网时，雷电流对接地网电位升和地电位差的影响，并研究了地电位差给铠装电缆带来的铠装电流，以及通过藕合作用对芯线电流的影响，对影响芯线电流的暂态因素进行了分析，并提出预防措施,为变电站设计布局提供理论依据.为了避免雷电流注入电网造成较大的接触电压、跨步电压以及销装电缆藕合电流，应该采取深井接地、接地模块的使用、添加降阻剂等方式减小接地电阻的大小，并配合使用均压带等其他方式，保障人身、电网和设备的安全。

摘要： 通过举例估算,得出低压系统中雷电浪涌发生的预期值,为浪涌防护的工程设计提供依据.雷电流经分流在每一相上的部分雷电流称之为冲击电流；雷电电磁脉冲在回路中感生的浪涌电流称之为感应浪涌；一次雷击发生必然会有冲击电流和感应浪涌。通常低压系统每一相中的冲击电流最大值为12.5kA;低压系统每一回路的感应浪涌最大值接近10kA。冲击电流和感应浪涌最大值发生的概率是l%，200kA雷击中某一建筑物的概率还应乘以该建筑物每年被雷击中的次数。冲击电流在实际情况中发生的几率更小，因为如今实际中几乎没有架空布线，进入建筑物前都是埋地布线，几乎没有冲击电流进入低压系统线路的可能。所以低压系统线路不论是冲击电流还是感应浪涌，最大值出现是小概率事件。由此，线路上SPD通流量的选择只需要大于上述雷电流预期值即可，即感应浪涌10kA。但通常SPD选择时会考虑冗余设置，以延长SPD的使用寿命。如表2，依据FAA-STD-019d-2002，从表中可知一台SPD能承受70kA电流冲击4次，承受10kA电流冲击可达1500次。因IltSPD通流量的冗余选择可以大大延长SPD的实际寿命。

摘要： 本文主要阐述了一种可模拟直击雷和感应雷的便携式冲击电阻测量方法的基本原理、可行性以及技术优势,并在某220kV输电线路杆塔接地网开展了现场实测应用.实测表明,该方法操作简单、使用方便、实用性好,具有一定的工程实用价值.

摘要： 本文主要阐述了一种可模拟直击雷和感应雷的便携式冲击电阻测量方法的基本原理、可行性以及技术优势,并在某220kV输电线路杆塔接地网开展了现场实测应用.实测表明,该方法操作简单、使用方便、实用性好,具有一定的工程实用价值.

摘要： 本文主要阐述了一种可模拟直击雷和感应雷的便携式冲击电阻测量方法的基本原理、可行性以及技术优势,并在某220kV输电线路杆塔接地网开展了现场实测应用.实测表明,该方法操作简单、使用方便、实用性好,具有一定的工程实用价值.

摘要： 本发明涉及一种适于在风轮机(W)中使用的雷电电流传输系统，所述风轮机具有能相对于机舱(50)旋转地被支撑的轮毂(40)以及与所述轮毂(20)连接的多个能变桨的叶片(20)。所述系统(100)包括：能安装至所述叶片(10)的根部的叶片箍(10)；以及能安装至所述机舱(50)的雷电环(30)。所述雷电环(30)与所述叶片箍(10)相对于彼此定位以在其间形成火花隙(SG)。

摘要： 本发明涉及一种制作雷电分流器的方法，雷电分流器用于引导雷电感生电流，并放置在这样的结构上，例如，风力涡轮机，飞机构件，天线罩等的叶片，其目的是防止雷电。该方法包括以下步骤：在导电材料的平板上制成多个孔，利用一种或多种非导电材料至少部分地填充所述孔，和最后把该平板分割成多个条状。因此，制成的雷电分流器是有一层非导电材料与多个孤立分段的导电材料构成。本发明还涉及一种有凹形孤立分段的分流器条，其优点是由于各个分段与非导电材料之间有良好的连接。

摘要： 本发明提供了一种用于具有在壳体的导电组件中注入雷电电流的优化组件的风力涡轮机叶片的防雷电系统。注入装置包括电流接收器元件(27；47；67)和电流注入元件(28；48；68；69、69')，电流接收器元件(27；47；67)连接到雷电电流的输入电缆，并且布置在壳体的靠近导电组件(22；42；62)的区域上方，电流注入元件(28；48；68；69、69')，布置在导电组件(22；42；62)上方，并且通过至少两个分配电缆(31、32；51、52、53；71、72、73、74)连接至电流接收器元件(27；47；67)。

摘要： 本发明涉及一种适于在风轮机(W)中使用的雷电电流传输系统，所述风轮机具有能相对于机舱(50)旋转地被支撑的轮毂(40)以及与所述轮毂(20)连接的多个能变桨的叶片(20)。所述系统(100)包括：能安装至所述叶片(10)的根部的叶片箍(10)；以及能安装至所述机舱(50)的雷电环(30)。所述雷电环(30)与所述叶片箍(10)相对于彼此定位以在其间形成火花隙(SG)。

摘要： 本发明涉及一种制作雷电分流器的方法，雷电分流器用于引导雷电感生电流，并放置在这样的结构上，例如，风力涡轮机，飞机构件，天线罩等的叶片，其目的是防止雷电。该方法包括以下步骤：在导电材料的平板上制成多个孔，利用一种或多种非导电材料至少部分地填充所述孔，和最后把该平板分割成多个条状。因此，制成的雷电分流器是有一层非导电材料与多个孤立分段的导电材料构成。本发明还涉及一种有凹形孤立分段的分流器条，其优点是由于各个分段与非导电材料之间有良好的连接。

摘要： 本发明公开一种考虑碳纤维复合材料非线性阻抗的多重连续雷电流分量作用下雷电损伤的多因素评估方法，研究多重连续雷电流分量作用下，碳纤维复合材料雷电损伤的各种影响因素，获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多重雷电流分量的峰值、上升速率、转移电荷量、比能量、动态阻抗等影响因素之间的规律，在此基础上，建立多重连续雷电流分量作用下雷电损伤的多因素评估模型，获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多影响因素的影响因子及其之间的数学表达式，探究碳纤维复合材料的雷电损伤机理，为碳纤维复合材料层合板配方、工艺的研究提供理论依据。

摘要： 本发明公开一种单一雷电流分量作用下碳纤维复合材料雷电损伤多因素评估方法，将雷电流幅值、上升速率、电荷转移量、比能量以及作用间隙距离作为单一雷电流分量作用下碳纤维复合材料雷电损伤的影响因素，最终获得雷电流分量的各种影响因素与碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度的大样本实验数据，在此基础上，建立碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度的多因素评估模型，获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度的多因素的影响因子，获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度与多因素的影响因子及其之间的数学表达式，探究碳纤维复合材料的雷电损伤机理，为碳纤维复合材料层合板配方、工艺的研究提供理论依据。

摘要： 能够减少在航空器受到雷击的情况下所需的工作量。实施方式所涉及的雷电流控制方法，通过对机体表面的表面粗糙度以及带电量中的至少一者进行调节，从而在航空器受到雷击的情况下控制雷电流流动的路径。另外，实施方式所涉及的雷电流控制装置具有：第1带电部，其设置于航空器，用于通过带正电而提高成为负极性的雷的雷击位置的概率；以及第2带电部，其设置于所述航空器，用于通过带负电而提高成为正极性的雷的雷击位置的概率。

摘要： 公开了一种雷电流监测单元和雷电流监测系统。本实用新型实施例通过检测流过避雷针的雷电流，同时进行过流保护，从而能够提升雷电流监测单元和雷电流检测系统的安全性。由此，在后续为雷电的分析提供数据支持。

摘要： 本实用新型公开了一种导地线雷电流烧蚀试验雷电流间隙调整装置，包括雷电流导电棒，雷电流导电棒固定连接在支架上，支架安装在底架旁且雷电流导电棒向下正对试验地线中部，支架为倒立L型结构，下端固定连接在电动推杆的伸缩杆上，电动推杆的壳体固定连接在底座上。本实用新型通过电动推杆能够调节导地线烧蚀试验中所需的试验间隙距离，便于进行不同间隙的烧蚀试验，调节方便快捷，本实用新型还具有结构简单、成本低的特点。