雷击锥形山体对近距离电磁场影响的模拟研究

雷击锥形山体对近距离电磁场影响的模拟研究

论文摘要

为研究雷击锥形山体对近距离电磁场的影响,提出了一种二维时域有限差分(FDTD)共形网格算法。利用该算法对锥形山体进行精确模拟,并具体讨论了不同山体倾角情况下回击电磁场的传输特性。相比于平坦地表(倾角为0°),雷击锥形山体时水平电场幅值随山体倾角增加而增大,当达到45°后,继续增加倾角对幅值影响较小,如土壤电导率为0. 001 S/m时,45°倾角对应的幅值为0°倾角的2. 30倍,60°倾角对应的幅值为2. 31倍;垂直电场和水平磁场幅值均随倾角增加持续显著地增大,如30°、45°和60°倾角对应的水平磁场幅值分别为0°倾角的1. 39、1. 62和1. 78倍。通过进一步分析雷电回击电磁场的时空演变情况,发现这是由于其在山体和平地之间的过渡处产生反射造成的,且倾角越大,反射越强,相应的幅值也越大。另外,锥形山体附近的垂直电场(主要是静电场分量)因山体的静电屏蔽效应而明显小于周围区域。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 算法介绍
  •   1.1 雷电回击通道模型
  •   1.2 锥形山体的模拟
  • 2 算法准确性验证
  • 3 模拟结果分析
  •   3.1 锥形山体倾角θ对水平电场的影响
  •   3.2 锥形山体倾角θ对垂直电场的影响
  •   3.3 锥形山体倾角θ对水平磁场的影响
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 唐雅丽,张其林,王超,于振国,王磊,张金波

    关键词: 锥形山体,雷电电磁场,二维时域有限差分算法,共形网格,静电屏蔽效应

    来源: 电瓷避雷器 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,云南电网有限责任公司昆明供电局,云南电力试验研究院(集团)有限公司

    基金: 配电网综合防雷体系研究与工程示范项目(编号:YNKJQQ00000274),国家自然科学基金项目(编号:41775006,41575004)

    分类号: TM862

    DOI: 10.16188/j.isa.1003-8337.2019.02.003

    页码: 14-23

    总页数: 10

    文件大小: 4875K

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