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MOV压敏电阻静态参数变化的特征分析
师正,,柴健
电瓷避雷器 , 2012,
Abstract: 根据MOV压敏电阻内部微观结构特征,分析了其静态参数的影响因素,结合大量实验数据得出:MOV压敏电阻在冲击电流作用下,其压敏电压呈先上升后下降的趋势,上升的幅度小于下降的幅度;MOV压敏电阻的漏电流呈线性增长的趋势。通过MOV内部晶粒结构的变化特征,解释了这一实验现象,对MOV冲击老化机理的研究具有一定的参考价值。
雷暴云顶之上的大气放电研究进展
祝宝友,陶善昌,
高原气象 , 2006,
Abstract: 1989年美国Minnesota大学的一个研究组用低光度电视摄像机捕捉到了首张中高层大气放电的图像,这一偶然发现激发了随后的中高层大气放电现象的观测研究高潮,并导致了一个全新且充满活力的大气电学新分支领域的诞生。在世界上的许多地区从雷暴云顶部(大约20km)直到电离层底层(大约100km高度)经常观测到中高层大气放电产生的瞬变光学事件,其持续时间从100ms不等,分别被命名为ELVES,RedSprites,BlueJets。本文是对近年来中高层大气放电研究的一个综述,主要介绍这一领域的试验观测研究和理论研究进展。
串行通信中RS422接口浪涌保护器的设计与研究
孙自胜,,冯民学
电瓷避雷器 , 2013,
Abstract: 针对串行通讯中RS422接口耐受电压水平低、容易受到雷电电磁脉冲等干扰,提出了一种RS422接口特定的浪涌防护的方案。首先结合RS422接口设备电性能以及相关的信号浪涌设计规范,设计出合理的浪涌保护电路形式,其次通过理论计算和综合分析来确定各元器件的参数,最后通过相应的规范标准对所设计的电路进行测试来验证该电路所达到的预期效果。
光伏建筑雷电灾害和预警措施研究
杨磊,,强玉华
电瓷避雷器 , 2014,
Abstract: 为确保光伏建筑发电系统的安全可靠运行,通过雷电易损性及雷电危害途径分析,探究光伏电池板雷击感应高压与典型雷电流之间的关系,得出雷电流的幅值越大、雷电流陡度越大、倾斜角越大、距离越近,雷击产生的感应高压危害也越严重。将三站大气电场联网和闪电与光伏建筑的距离组合,划分为4级预警,在不同的预警等级采取针对性的防御措施。通过计算雷击光伏建筑事故概率,提出等离子防雷构想,向光伏建筑周围输送与雷云同极性的电荷,降低电场感应,主动降低事故概率。
随机性与电环境特征对地闪击地点影响的数值模拟
,师正,王宁宁,郭秀峰
地球物理学报 , 2012, DOI: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.11.003
Abstract: 本文利用已有的随机放电参数化方案,结合四次探空资料,进行了12.5m的高分辨率二维雷暴云数值模拟实验,得到了各种雷暴云电荷结构下的地闪个例,并就地闪击地点与空间电荷、电位分布之间的相互关系进行了分析.结果表明:(1)由空间电荷唯一确定的电位分布决定了先导的传播最大趋势,而闪电传播的随机性所带来的地闪击地点的不确定范围被限制在3km之内,利用动态聚类法迭代得出的三个击地点位置之间的差为1km左右.(2)负地闪的初始点与击地点的位置差主要分布在0~6km范围内,且93%的负地闪分布在0~4km范围内,正地闪的分布相对较广,0~3km范围内占48%,3~6km范围内占34%,6~10km范围内占18%.(3)正、负地闪主要产生于离地面最近的一对电荷堆之间,其起始高度越高,初始点与击地点位置差分布越广;另外,产生于三级性雷暴云电荷结构下的正地闪,其起始于上部的主正电荷堆与中部主负电荷堆之间,由于下行正先导会绕过底部的次正电荷堆,因此其击地点与初始点的距离基本在6km以上.
伴随超强vhf辐射的闪电双极性窄脉冲初步观测
祝宝友?,陶善昌?,
气象学报 , 2007, DOI: 10.11676/qxxb2007.012
Abstract: 闪电过程中一类双极性脉冲辐射伴随的超过常规闪电一个数量级的vhf辐射是卫星观测的穿越电离层的脉冲对(tipps)的来源.文中给出了在中国上海地区观测到的该类放电事件产生的78例双极性窄脉冲.典型的双极性窄脉冲上升时间约1.2μs,初始峰宽度约2-3μs、半宽约1μs,整个脉冲持续时间约15μs,脉冲幅度与地闪首次回击幅度相当,过冲幅度约为初始峰幅度的1/3.这类脉冲波形特征与普通闪电双极性脉冲波形特征差异明显.根据空间双极性脉冲被电离层以及地面-电离层反射的时间延迟并假定电离层高度为85km,估算了这些双极性窄脉冲发生高度.11例负极性脉冲(对应上面负电荷区对下部正电荷区之间的放电)中有10例脉冲发生高度在海拔14.0-15.0km,一例出现在负地闪初始击穿阶段的脉冲发生高度为海拔6.4km.67例正极性窄脉冲发生高度位于海拔7-12km,平均海拔9.4km.利用传输线电流模式以及偶极子辐射近似估计了电流在通道内传播时间以及放电电流参数,78例平均结果显示电流从通道底部传播到顶部经历的时间约1μs,电流矩约为5ka·km量级.我们推断放电通道长度约100-300m,放电电流幅度具有20ka量级,电流传播速度与光速可比拟、具有108m/s量级.
雷达、闪电资料在典型雷暴单体中的应用
孙自胜?,冯民学?,
气象科学 , 2014, DOI: 10.3969/2013jms.0092
Abstract: 用闪电定位资料和雷达回波资料进行分析,即从雷达产品的4个参数与地闪频数的关系进行相关分析,分析结果表明:(1)反射率因子的回波面积大小和强回波中心的移动与闪电发生的时间、地点有很好的一致性。(2)闪电发生前最大回波顶高有明显的增大,闪电发生的位置和最大回波顶高的位置有很好的对应关系。(3)地闪频数的变化与vil(垂直累积液态含水量)最大值的变化并不完全对应,但vil最大值下降到25kg/m2以下时,可以考虑作为雷暴消散的一个因子。vil大值区的移动以及vil大值区面积的变化与地闪频数的整体变化是一致的。(4)雷达vwp产品的无数据区破坏的时间提前于闪电的发生和地闪频数的增长,其恢复滞后于闪电消失。
雷暴云底部正电荷区对闪电类型影响的数值模拟
,梁忠武,师正,朱俊儒,郭秀峰
中国科学 地球科学 中国科学 地球科学 , 2014,
Abstract: ?在经典的雷暴云三极电荷结构的假定下结合已有的随机放电参数化方案,进行了二维高分辨率闪电放电的模拟实验,定量的探讨了雷暴云底部正电荷对闪电类型的影响.结果表明:(1)雷暴云底部正电荷对负地闪和反极性云闪的产生起了关键作用,随着底部正电荷区的电荷密度大小或分布范围的增大,闪电类型依次从正极性云闪向负地闪再向反极性云闪变化;(2)相对于电荷区分布范围而言,底部正电荷区的电荷密度大小对闪电类型的影响起主导作用.只有当雷暴云底部正电荷区的最大电荷密度取值在一定范围内时,才会出现负地闪,并且负地闪的发生概率相对固定;(3)在该范围内,负地闪的发生由底部正电荷区的电荷密度大小以及分布范围共同决定,且其与云闪触发条件之间存在一个线性边界;(4)底部正电荷区的电荷密度大小以及分布范围的共同效果是改变底部正位势阱的分布,当闪电启动参考电位接近0MV时生成反极性云闪,而当其远小于0MV时则更容易形成负地闪.
雷暴云内闪电双层、分枝结构的数值模拟
,陶善昌,祝宝友,马明,吕伟涛
中国科学 地球科学 中国科学 地球科学 , 2006,
Abstract: ?试验了一种逃逸启动、双向随机发展的放电参数化改进方案,并进行了12.5m的高分辨率、二维雷暴云数值模拟试验,模拟再现的雷暴云内闪电特征在通道扩展范围和双层、分枝结构以及与位势阱位置的相互配合等方面与实际VHF源定位观测资料分析结果是一致的.进一步发现:(1)闪电在雷暴云内相邻的正、负电荷区边界附近触发后,负先导向正电荷区发展、正先导向负电荷区发展.存在正负两种极性的云闪,他们的极性由云中相邻正、负电荷累积区位置的上下配置决定.(2)电荷累积区的空间分布制约着闪电的空间范围.云闪几乎遍及其所传播的电荷堆,遭遇到局域性、与通道极性相同的电荷堆时,通道将转向、绕开该电荷堆.(3)电位的空间分布形态同样制约着闪电通道传播方向和几何结构:先导通道进入正或负位势阱之前沿着最大电位梯度方向传播;当先导通道穿过它们的中心之后通道更趋于电位变化缓慢的地方发展.(4)云闪通道在穿过电荷累积区中心以前,有较好的分形特征,幂指数约为1.45;而其后向低电荷浓度地区延伸时,幂指数随着半径增加而减小.(5)放电结束后通道感应生成的异极性电荷沉积在正、负先导通道经过的区域,形成新的、复杂的云内电荷空间分布,位势极值可由200下降到20MV.
全球闪电活动对气温变化的响应
马明,陶善昌,祝宝友,吕伟涛,
科学通报 , 2005,
Abstract: 在一个更暖的地球上雷电活动是增多还是减少?这是一个备受人们关注、但还不十分清楚的问题.Reeve和Toumi指出全球陆地和北半球陆地闪电活动对1000hPa湿球温度增加有灵敏的正响应(简称Reeve99).是不是这种响应仅仅限于陆地或者仅仅对于湿球温度呢?全球(包括陆地和海洋)闪电活动对全球地面气温变化的响应情况如何?基于5年或8年星载OTD/LIS闪电观测资料和NCEP再分析资料,对全球和区域闪电活动对温度改变的响应进行了再分析,结果表明在年际时间尺度上,全球总闪率对全球地面气温的变化是正响应的,灵敏度为17±7%K-1;全球陆地和北半球陆地季平均的闪电频次对地面气温和湿球温度增加也有灵敏的正响应,灵敏度约为13±5%K-1,响应灵敏度比Reeve99的估计值40%K-1要低;但在南半球、热带等其他区域,季平均的闪电频次与地面温度年际变化之间无明显相关.
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