电气几何模型在高层建筑绕击概率计算上的应用

根据电气-几何模型原理,利用高层建筑高度、被保护物高度以及两者间距作出绕击区域,推导其最大绕击距Rm,从而计算最大绕击电流Im.并利用雷击电流幅值概率分布公式计算大于绕击电流概率P,确定(1-P)为绕击概率值.并利用该方法计算雷击风险评估中雷击建筑物导致物理损害概率PB值.     

电气-几何模型在雷击风险评估中计算Cd值的应用

雷击风险评估中,考虑周围物体对评估目标物直接雷击次数的影响而引入了位置因子Cd,若Cd取值不能真实反映影响程度,将导致评估结果出现较大误差。本文利用电气—几何模型,根据周围物体和评估目标物高度以及两者的间距,按照绕击的计算方法,计算最大绕击电流Im,进而求得大于Im雷电流概率P,位置因子Cd取值确定为（1-P）值。     

关于高层建筑防侧击雷等电位连接圆钢用材规格的探讨

利用《建筑物防雷设计规范》(GB 50057—2010)中的雷击距理论公式和热力学中的有关焦耳定律公式,计算了侧击雷的雷电流特征及侧击雷防护等电位连接圆钢用材规格,分析探讨了等电位连接圆钢用材规格随建筑高度的变化关系。结果表明:建筑物高度越高,遭受的侧击雷电流幅值也越大;随着建筑高度的增加,防侧击雷等电位连接所需最大圆钢直径也将增大,它们之间基本呈线性增长关系。本文的研究结果可为高层建筑侧击雷防护节省圆钢用材提供理论指导。     

雷电流幅值概率分布特征及累积概率分段修订

为了研究雷电流幅值概率分布特性及雷电流幅值累积概率曲线拟合效果,以满足防雷工程设计和雷击风险评估工作需要,根据湖北省2007—2013年雷电定位系统(Lightning Location System,LLS)监测的雷电流幅值资料,统计分析了雷电流幅值累积概率和密度分布特征。结果表明:正闪和负闪电雷电流幅值累积概率分布差异较大,负闪电雷电流幅值累积概率分布比正闪电更集中,负闪和总闪电的雷电流幅值累积概率分布曲线基本相同;雷电流幅值强度大部分集中在10~50kA。根据IEEE推荐的雷电流幅值累积概率分布表达式,拟合了不同极性的雷电流幅值累积概率分布公式。雷电流幅值小于110kA时,采用IEEE拟合公式计算的雷电流幅值累积概率与实测值间的相对误差较小;雷电流幅值大于110kA时,计算值与实测值间的相对误差随雷电流幅值的增加而增大。采用该文给出的分段修订公式,计算在110kA以上的雷电流幅值累积概率与实测值间的相对误差在2%以内。由IEEE推荐表达式拟合雷电流幅值累积概率分布和概率密度分布时,负闪和总闪电雷电流幅值累积概率分布拟合效果明显比正闪电好,其原因可能与正闪电分布特性有关。     

基于闪电定位系统的雷击建筑物绕击率分析与区划

通过对重庆地区1999-2008年闪电定位系统监测地闪资料进行数理统计,重点对采用IEEE和DL/T620提供的公式获取的雷击建筑物绕击率进行对比分析,并对重庆全市进行雷击建筑物绕击率区划.结果表明:雷击建筑物绕击率随着滚球半径增大而增加;对于相同滚球半径,IEEE方法获取的雷击建筑物绕击率略高于实际,而低于GB/T21714提供的绕击率;在滚球半径小于120 m时,IEEE方法得到绕击率明显低于DL/T620方法,反之则高于DL/T620方法;采用IEEE公式获取的雷击建筑物绕击率与实际较为吻合,在此基础上获得了能客观反映重庆地区雷击建筑物绕击率表达式,并对不同防雷类别建筑物雷击绕击率进行了区划,为雷电灾害风险评估和防雷设计提供了可靠理论依据.     

雷电灾害风险评估中Pc因子选择方法

Pc因子是指雷电灾害风险评估中雷击建(构)筑物导致电气电子系统失效的概率参数值,该因子的选取方法直接影响评估结果的准确度.通过对Pc因子的分析,从概念出发,探讨定量计算该因子参数值的方法,得出结论:选取Pc因子的参数值既要依据国家标准判断分析电涌保护器(SPD)的设计合理性及SPD的保护局限性,又需要通过当地闪电定位历史资料的统计分析来确定雷电流峰值的分布概率;Pc值的选取应在确保评估对象SPD设计科学、有效的基础上,通过分析评估位置雷电流峰值概率,判断SPD的保护概率,以定量确定Pc因子的参数值.     

雷击大地年平均密度N_g取值方法的探讨

雷击大地年平均密度Ng是雷击风险评估中的重要参数。首先,通过对目前普遍使用的多年平均雷暴日Td计算Ng、应用网格法或圆面积法计算Ng以及应用Topsis法计算Ng等3种方法的分析,发现这些方法的计算出的Ng值存在精细化程度较低及不符合地闪实际分布情况等不足。其次,以宁波地区为例,从雷击风险概率角度,在计算得出本地区雷电流幅值累积分布概率表达式的基础上,提出基于雷击风险概率的圆面积法来计算Ng值。最后,通过应用上述4种方法计算宁波地区3个国家基本气象站的Ng值并进行比较分析,对4种方法的适用性进行了进一步验证和说明。     

揭阳地区雷电流幅值特征及累积概率公式分析

为研究揭阳地区雷电流幅值特征,本文利用2017－2020年揭阳地区雷电流数据,通过数理统计和matlab拟合工具箱,研究分析了雷电流幅值时间分布规律及幅值累积概率特征。结果表明：近4年揭阳地区共发生地闪回击62806次,其中0－200 kA幅值的回击次数占比约为99.81 %,正、负地闪回击频次随雷电流幅值变化整体呈现先增加后减少趋势。正地闪回击幅值大值区月份出现在3月和11月,负地闪回击幅值大值区月份为3月和10月,随着季节的推移,正地闪回击幅值大值区的出现时段逐渐推迟;负地闪回击电流幅值的大值区多出现在00:00－10:00。对比分析了IEEE和DL/T幅值累积概率推荐公式曲线,IEEE推荐公式曲线与实际值分布曲线基本重合,并得出了揭阳地区雷电流幅值累积概率拟合公式,与实际值的误差值介于-0.006－0.0005,为揭阳地区的防雷减灾工作提供参考。     

天津地区雷电流幅值及累积概率分布特征

为研究天津地区雷电流幅值特征,选取2008—2018年ADTD闪电定位数据,研究分析了雷电流幅值时间分布特征和累积概率分布特征。结果表明:天津地区11 a间共计发生闪电106474次,负闪占比89.26%,远高于正闪;雷电流幅值主要集中在2—100 kA,占闪电总数的97.76%,160—200 kA范围内的闪电次数较少,平均正闪电流强度明显大于负闪电流强度;雷电流强度季节特征较为显著,正闪雷电流强度呈双峰分布,负闪雷电流强度分布较为平均,春季正闪活动频繁,秋季次之,夏季负闪频发,冬季雷电活动发生较少,以正闪居多;雷电流高于25 kA时,正闪电流幅值累积概率显著高于负闪,低于25 kA时,负闪电流幅值累积概率高于正闪。负闪电流幅值的累积概率分布与总闪更为接近,与正闪分布差异显著,闪电总数电流累计概率分布主要受负闪影响。通过对比分析发现IEEE工作组(电气与电子工程师协会)推荐的累积概率分布函数更适合于天津地区,特别是雷电流幅值在25—55 kA范围内时,累积概率与推荐公式基本相同。将天津地区雷电流幅值累积概率公式尝试应用于雷电灾害风险评估中,可为精准确定雷电灾害风险评估参数P_(B)取值,精确计算雷击建筑物损失风险提供参考。     

雷电灾害风险评估中PC因子选择方法

PC 因子是指雷电灾害风险评估中雷击建(构)筑物导致电气电子系统失效的概率参数值,该因子的选取方法直接影响评估结果的准确度。通过对PC因子的分析,从概念出发,探讨定量计算该因子参数值的方法,得出结论：选取PC 因子的参数值既要依据国家标准判断分析电涌保护器（SPD)的设计合理性及SPD的保护局限性,又需要通过当地闪电定位历史资料的统计分析来确定雷电流峰值的分布概率;PC值的选取应在确保评估对象SPD设计科学、有效的基础上,通过分析评估位置雷电流峰值概率,判断SPD的保护概率,以定量确定PC因子的参数值。     

海南省雷电流幅值概率分布研究

雷电流幅值概率分布是防雷计算中的重要参数。以海南电网雷电电位系统2009—2013年相关数据为基础,对海南省雷电流幅值进行统计分析,比较海南省雷电流幅值累积概率曲线与规程法、电气电子工程师协会(IEEE,Institute of Electrical and Electronics Engineers)推荐曲线之间的差别。另外,分别依据规程法和IEEE推荐的雷电流幅值累积概率公式对海南省雷电流幅值累积概率曲线进行了拟合并比较其优劣,分析海南各地区的雷电流幅值分布之间的差异,总结海南4个方位代表地区的雷电流幅值累积概率公式,对海南地区防雷计算和防雷装置配置等工作的科学开展具有重要意义。     

一次加油站雷击事故调查与分析

通过对中石化临沂第三十八加油站雷击事故的调查,明确了造成本次雷击事故的雷电流闪击路径,以及造成本次事故的雷电流的能量与雷电闪击设备的破坏效应,分析并确定了雷电流反击加油机的调查鉴定方法。     

南昌雷电监测数据在雷击风险评估中的应用

利用由江西省闪电监测网获取的南昌地区2004—2010年雷电监测资料,计算评估对象周围5 km范围内的雷击密度,雷击主导方向、次主导方向以及雷电幅值参数。结果表明,使用监测数据计算得到的雷击大地的年平均密度值,比用雷暴日计算得到的值得更精确、更符合实际情况;分析得到评估对象所在地雷击主导方向、次主导方向,能为雷击风险评估提供真实数据;根据评估对象周围雷电流幅值概率的分布特征选择的雷电流幅值,使电涌保护器雷电流参数选取更加科学、准确。     

基于ADTD系统监测的雷电流幅值累积概率特征分析

雷电流幅值累积概率分布是雷电活动规律的重要指标.通过对ADTD闪电定位系统监测的雷电资料的数理统计分析,采用IEEE工作组和

推荐的公式对比分析了重庆地区的雷电流幅值累积概率的拟合效果.结果表明:雷电流幅值累积概率分布特征随极性存在显著差异,雷击大地密度随雷电流幅值不同而差异较大;同时,采用I...     

基于电气〖CD*2〗几何理论的建筑物受雷击致物理损害概率计算

雷电灾害风险国家标准GB/T217142-2008风险管理中,把雷击建筑物导致物理损害的概率PB作为防雷级别(LPL)的函数取值,没有考虑建筑物的尺寸等参数,较为笼统。本文利用电气〖CD*2〗几何理论（Electro Geometric Model, EGM）,建立雷电击中建筑物的模型,研究PB与建筑高度、接闪器高度及安装位置等建筑物本身的参数关系,结合雷电流概率模型推导出更加有针对性的PB计算方法。将此方法用于实体建筑物PB值的计算,与国标给出的值进行比较。结果表明,使用EGM算法计算PB比使用国标给出的参数和方法计算的建筑物雷击风险值普遍增大。论证了这种方法的实用性意义。     

架空线路年平均雷电闪击频数计算方法探析

分析了规范推荐的架空线路年平均雷击次数计算方法,提出方法中存在截收面积与雷击大地密度对应的雷电流幅值不匹配的问题。为解决该问题,文章以某一具体架空线路为例,介绍了针对全部雷电流幅值,应用积分法计算年平均雷击次数的方法,计算结果与规范推荐方法计算结果的比较说明了积分方法的精密性及结果的合理性。具体的分析、计算方法为：基于电气〖CD*2〗几何模型推导出与雷电流幅值有关的架空线路截收闪电宽度的计算公式,并通过对雷电流幅值频率分布规律的多项式拟合确定任意雷电流幅值的雷击大地密度,任一雷电流幅值对应的截收面积及对应的雷击大地密度的乘积即为该雷电流对应的年平均雷击次数,在该区域雷电流幅值的分布范围内对得到的雷击次数进行积分,即可得到考虑雷电流幅值分布特征的架空线路年平均雷击次数计算结果。     

雷电流幅值特征分析及在雷电灾害风险评估中的应用

通过福建省闪电定位系统监测到的2007—2011年的闪电定位数据,并利用SPSS与MATLAB等软件对其进行分析与统计。了解福建省范围内所发生闪电的雷电流幅值集中分布范围与雷电流累积概率的特征,并通过软件与现行雷电流幅值累积概率的公式进行数据拟合,总结最适合福建省雷电流幅值累积概率的计算公式。同时,结合广泛用于雷电灾害风险评估中的IEC 62305-2010的评估方法,对雷击建筑物导致的物理损坏概率（PB）等参数提供界定的参考。     

雷暴路径在雷击风险评估中的应用初探

落雷的强度、密度及其时空分布、雷暴路径是反映某一区域雷电活动规律的主要内容,目前对雷暴路径的研究还较少,通过分析得出:地面物体遭雷击的概率与雷暴路径有关,位于雷暴路径上风方的物体更易受雷击,在实际防雷工作中,要考虑雷暴路径对雷击点的影响,而不单是几何模型的关系.对位置因子的确定,应结合雷暴路径的因素,考虑周围物体的影响,适当增加或降低雷击风险评估标准中给予的参考值.此外,本文认为绕击现象并非仅与雷电流强度有关,还与雷暴路径密切相关.     

用行波原理评电感型接闪针的限流功能

１ 前 言 国内非常规接闪针从消雷器发展为电阻型接闪针,近几年又发展出一类电感型接闪针,其主要功能被说成能将雷击电流限制和降低到很小的数值。本文用行波原理说明这种功能是不存在的。２ 一根配电架空线．当其一端遭到直接雷击, 另一端设为无限远的情况（图１） 架空线距地高度为ｈ（ｍ）,导线半径为ｒ（ｍ）。 闪电击在架空线上引起的雷击波在架空线上以大地作为另一根导体传送出去。通常都是略去架空线的阻尼和泄漏,并且假定大地表面是完全导电的。这样,可得出：导线电感导线对地电容 式中：Ｉｔ──雷击电流（ｋＡ）,本文设定…     

基于雷电监测数据的雷电流幅值累积概率分布特征

利用江西省2006—2015年闪电定位系统监测资料,通过数理统计、回归分析等方法,分析江西省雷电流幅值概率以及雷电流幅值累积概率分布特征。结果表明:基于雷电监测数据获得的雷电流幅值累积概率分布拟合公式,一定程度上反映了江西省雷电流幅值累积概率变化特征。正、负极性雷电流幅值平均概率分布特征均表现出明显的堆积效应,且正极性的集中中心小于负极性;同时,正极性闪电相对负极性闪电出现大幅值的概率更高。负闪电实测曲线与拟合曲线完全一致,总闪电实测曲线与拟合曲线基本一致,拟合效果较负闪电稍差,较正闪电好。推导出的江西省正、负闪电和总闪电的雷电流幅值累积概率分布公式,对解决电力系统中由于雷电流幅值造成的雷击输电线路故障并采取有效的解决方案具有一定参考价值。