Fundamental processes in long air gap discharges

The development of atmospheric lightning is initiated and sustained by the formation in virgin air of ‘streamer corona’ and ‘leader’ discharges, very similar to those observed in laboratory long sparks. Therefore, the experimental and theoretical investigations of these laboratory discharges have become of large interest to improve the physical knowledge of the lightning process and to develop self-consistent models that could be applied to new protection concepts.In the present paper the fundamental processes of the subsequent phases of long air gap discharges are analyzed, from the first corona inception and development to the leader channel formation and propagation. For all these processes simulations models are discussed that have been essentially derived and simplified by the authors, in order to develop sequential time-dependent simulation of the laboratory breakdown, with both positive and negative voltages. The possibility of extending these models to the case of natural lightning is discussed in the companion paper, presented in this same volume. To cite this article: I. Gallimberti et al., C. R. Physique 3 (2002) 1335–1359.     

Lightning activity on the central Tibetan Plateau and its response to convective available potential energy

Lightning flash activities on the central Tibetan Plateau have been studied by using the satellite-based Lightning Imaging Sensor(LIS)database from January 1998 to July 2002.The lightning activity shows a clear diurnal variation on the central Plateau.The peak lightning activity appears at about 17:00 which is 3 h earlier than that in Jingxhou,Hubei in the same latitude belt nearby,indicating that the lightning activity is a sensitive indicator of solar heating on the Plateau.The lightning discharge is weaker on the Plateau than Jingzhou.Hubei and other low-altitude continental regions because of the lower convective available potential energy(CAPE)on the Plateau.The CAPE on the Plateau is 12 times lower than that in Jingzhou,Hubei,and 20 times lower than that in the sea-level region,such as Guangzhou and Florida.However,the sensitivity of lightning activity to CAPE changes on the Plateau is up to 30 times more sensitive than other prominent low-altitude regions.     

连体构架避雷针风振计算的简化方法

为简化构架避雷针风振时域计算从而有效降低计算耗时,以单跨和三跨构架避雷针结构为例,根据构架体系的结构特性和风振特点,提出一种简化计算方法,即对每个塔架单独建模并考虑结构刚度和质量系统的一致性和横梁荷载的等效加载,从而对每个塔架单独进行动力计算,并对这种简化方法的合理性进行了验证。研究发现,构架避雷针的频率较小,风振效应较为显著,但在各方向均以一阶振型为绝对主力;构架避雷针的塔架在平面外的荷载耦联效应极小,平面内也仅表现有位移均值的耦联效应:这两个结构特性也为风振简化计算提供了便利。对每个塔架的简化模型,通过在塔架与原横梁连接处设置弹簧和附加质量来实现对原结构一阶振型的等效,并通过影响线法将横梁分布风荷载等效为塔架的集中荷载。由此简化方法所得的结构风振静动力响应结果均与原始结构有良好一致性,并且计算效率得以显著提升。     

连续波多普勒引信雷电电磁脉冲辐照效应

为了研究雷电电磁脉冲场对连续波多普勒引信安全性能的影响,确定引信的能量耦合通道和效应规律,构建了引信雷电电磁脉冲辐照试验系统,并开展了该引信雷电电磁脉冲辐照效应试验。试验结果表明：受试引信最佳能量耦合姿态为引信竖直向上,弹体轴线与辐射场传播方向垂直,三角环天线平面垂直于辐射场传播方向; 主要能量耦合通道为弹体; 不同辐照波形下引信的临界干扰场强不同,在配用152 mm弹体时,1.2/50,5.4/70,0.25/100和10/350 s波形的临界干扰场强分别约为74,60,65和75 kV/m。雷电电磁脉冲对受试引信的作用机理为：辐射能量通过弹体耦合到执行电路输入端,由于感应信号脉冲宽度满足触发脉冲宽度的最低要求,从而推动引信执行电路误动作。     

建筑物钢结构中考虑参数频变特性的雷电暂态响应

介绍了建筑物避雷系统中钢结构体雷电暂态响应的计算方法，将钢结构体分支导体的电气参数等值地表示为阻抗和电容矩阵，分别采用诺伊曼（Ｎｅｕｍａｎｎ）公式和平均电位法计算了这些矩阵。在确定分支导体电气参数的基础上，钢结构体被转化为一个由一系列耦合π型电路组成的等值网络。为了计及分支导体阻抗参数频变特性对雷电暂态响应的影响，首先在频域中建立描述等值网络的方程，再运用指数采样的傅里叶反变换求取时域雷电暂态响应。计算结果与试验结果比较表明，两者基本吻合     

风云气象卫星天气应用回顾和展望

近50年来,我国风云气象卫星从无到有、从弱到强,迄今为止已成功发射19颗风云系列气象卫星,现有8颗在轨运行,形成极轨、静止2个系列化、业务化的综合观测网.伴随着卫星所搭载仪器载荷的升级和观测能力的提升,风云气象卫星在天气监测方法和技术也实现了稳步发展.回顾了风云气象卫星和卫星气象学的发展,综述了气象卫星在天气应用方面的...     

怀化高速洪江服务区雷电灾害的防护

为降低山区高速公路雷电灾害的风险，以怀化高速洪江服务区为试点，选取周边2007-2016年的闪电数据，结合区内环境和天气系统，采用数理统计方法分析服务区的雷电特征、雷电风险等级等.洪江服务区属多雷或强雷地带，雷电风险逐年递增，雷电的密度呈东多西少、强度呈西强东弱的趋势，特别是偏东和东北方位约200 m（服务区加油站附近）以远是大片的高雷区.西风带与东风波天气系统会对服务区雷电产生不同的影响.建议考虑服务区环境和雷电风险等级，按标准对防雷设施进行检测整改，加强偏东和东北方位的防雷设施建设，开展雷电灾害防护宣传等以减少雷电灾害的发生.     

关于CTQ系列接触网支线故障智能切除装置防雷方式的探讨

介绍了CTQ系列接触网支线故障智能切除装置的结构原理、性能特点、实践应用,针对此装置安装在户外现场的实际情况,探讨了对直击雷和感应雷的防护措施。     

浅谈煤矿人员定位系统防雷措施

结合实际案例分析了煤矿人员定位系统发生雷击事故的原因,依据雷电防护原则,提出了防止煤矿人员定位系统发生雷击的方案及措施。     

基于MapX的雷电数据查询处理

通过综合分析空间数据库4种管理模型,选择了一种合理的模型对雷电属性数据和空间数据进行管理,基于MapX地理信息平台,实现了对属性、空间数据的一体化查询处理,完成雷电数据在电子地图上的加载、区域统计和查询分析功能等。