静电灾害及其检测

静电灾害及其检测李永成（西安市气象局西安·７１００１６）静电是在物体或空间极缓慢地移动，以致其磁场效应较之电场效应可忽略不计的电荷。物体带电后，将在其周围空间激发不随时间而变化的电场──静电场，其基本特征是具有能量和力的作用。位于电场空间的其它物体将...     

压缩天然气汽车加气站静电危害防护

压缩天然气（Compression Natural Gas简称CNG）在制造、输送或贮存时，经常由于摩擦而产生静电，这些静电不仅聚集在管道、容器和储罐上，还聚集在加工设备上形成高压电位，对人身及设备的安全有着很大的威胁。更危险的是不可避免的会产生静电放电现象，静电电压有时可达数万伏，引燃爆炸性介质，加之具有突发性，难预测，发生频度高，损失惨重等特点，将会造成设备、财产重大损害和人员的伤亡。因此对CNG汽车加气站静电危害的防护，显得尤为重要。     

中高层（60-120km）大气电参数非线性效应对地闪回击电磁场传播的影响

基于麦克斯韦方程组,通过综合考虑电子热效应和电离、吸附效应的非线性变化,利用二维时域有限差分算法(2D FDTD),建立了对流层-中高层大气电动力耦合模式,分析了中高层大气电参数的非线性效应对地闪回击电磁场传播的影响。结果表明,对微秒量级的地闪回击辐射场而言,在60 km以下,由于弛豫时间为毫秒量级,不需要考虑电参数的非线性效应。而在60 km以上的空间,由于弛豫时间快速减小至小于微秒量级,必须考虑电参数非线性效应带来的影响。如果考虑中高层大气电参数非线性效应,距地面90 km高度处地闪回击辐射场峰值明显减小,其中,垂直电场受影响最明显,场峰值最大可减小75%左右,而水平电场受影响相对较小。因为垂直电场脉冲持续时间为几百微秒,而水平电场脉冲持续时间仅为几十微秒,电磁场脉冲持续时间越长,受微秒量级中高层大气电介质弛豫时间的影响越大。     

静电灾害的防护和检测技术

静电是人类生活中基本而普遍的一种物理现象。在日常生活中,我们经常感到它的存在,如摩擦过的玻璃棒能吸附碎纸屑、羽毛等物;脱毛料、化纤衣物时,常听到霹啪的声响;大气中的电闪雷鸣是最壮观的静电放电现象。随着科学技术和工业的飞速发展,特别是石油化工、塑料、合...     

影响水汽分布的电磁协同机制

把地球和目前已发现的其他类地天体相比较,地球具有独特的强磁场和大气电场。大气中的离子和在大气电场中被极化的水汽的分布,将受到变化的地磁场和大气电场的协同调控作用,而且会直接影响到大气密度的分布及气压、气温和空气湿度这些描述大气物理现象和变化过程的主要素的发展变化。     

场磨式大气电场仪及其标校系统

大气电场仪作为雷电监测系统中的重要组成部分,其探测的精度准度对雷电的定位和预测起着至关重要的作用.由于大气电场仪是一种野外探测器,因此其精确度会随着时间的推移而降低.介绍了场磨式大气电场仪的结构原理,大气电场仪标校系统及其在实际工作中的应用.     

建筑物对大气电场畸变效应的数值模拟

利用有限差分法求解满足边界条件下的泊松方程,计算出建筑物以及大气电场仪周围电场空间分布情况,并求出大气电场修订因子。主要研究了建筑物的高度以及建筑物的数量对大气电场仪不同安放位置时大气电场畸变效应。结果表明：建筑物越高,对大气电场畸变越厉害,反之越弱。同一高度下的建筑物,当大气电场仪距离建筑物越近,大气电场畸变越厉害,对电场仪测量影响越大;大气电场仪周围建筑物越少,对大气电场仪的观测影响就越小。求出了大气电场修订因子,即大气电场测量值乘上修订因子接近于真实值。使用修订后的大气电场值能够提高在雷暴发生前电场仪作出相应的预警和预报准确性。     

静电对计算机系统的影响及消除

1静电对计算机系统的影响计算机系统的设备，基本上都是由半导体元器件所构成的。而半导体元器件对静电特别敏感，其中又以MOS器件、运算放大器、场效应管等最为敏感包括这些敏感器件构成的混合集成电路和印刷电路板。计算机内，几乎所有设备中的关键电路，如CPU、ROM、RAM及大规模集成电路都是MOS工艺的。由静电直接或间接造成计算机设备的损坏率达50％左右，如果不对静电采取一些保护性措施，会给设备造成不应有的损坏。静电对计算机设备的影响主要有下述三个方面：1．l瞬时流经机框的电流弓I起信号线和电源线的感应噪声。1．2静电…     

近地面大气电场数据EMD方法分析

将经验模态分解(EMD)方法应用于2009年夏季近地面大气电场资料的分析,分解出雷暴和晴天天气大气电场的不同时间尺度变化分量,并提取两类天气状态下的大气电场振荡特征进行对比.结果表明:EMD方法适合应用于近地面大气电场资料的分析,雷暴天气大气电场以晴天天气大气电场作为背景场,包含了周期振荡平稳的晴天天气成分;晴天天气大气电场能量集中于长周期振荡分量,而雷暴电场能量主要是集中于短周期振荡分量.发生雷暴前,IMF(本征模态函数)1分量的中心频率会出现明显跳跃或其对应幅度明显增大的现象.利用这些特征对随机选出的38次过程进行预报效果检验,得到预警的探测概率为84.2％.     

强风暴电过程对霰粒子含量和谱分布影响的数值模拟研究

利用建立的耦合电过程三维冰粒子分档模式(通过引入电场力来考虑电场对粒子的影响),模拟研究了北京一次强雷暴发展过程中电过程对霰粒子含量、数浓度的影响。结果发现:(1)相对小的霰粒子含量受电过程直接影响较大,这种影响累积后,会对相对较大的霰粒子含量产生间接作用。在冰雹发展的初期和成熟期的部分阶段,电场对霰粒子最大含量所处空间位置基本没有影响。而在冰雹发展的成熟期向衰败期过渡时的部分时刻,电场对其稍有影响。在霰粒子最大含量处,直径相对较大的霰粒子决定着总的霰粒子含量。(2)总体来说,直径较小的霰粒子数浓度受电场影响较大,直径较大的霰粒子数浓度受电场影响较小。由于霰粒子含量中心大直径粒子较多,而其受电场的影响相对较小,并且该处电场也小于电场极值,故其最大含量受电场影响相对较小。所以,在此次个例的模拟过程中,霰粒子最大含量的时变曲线变化很小。(3)考虑电过程情况下,在霰粒子数浓度最大处,小直径霰粒子数浓度要么增加,要么略微减少,而大直径霰粒子要么进档增长受阻,要么数浓度减少。对不同直径的霰粒子来说,电过程既有可能使其数浓度增加,又有可能使其数浓度减少。当电场较大时,电过程对小直径霰粒子的影响比较直接,而对大直径霰粒子的...     

大气电场仪在雷电监测预警中的应用

1引言电场探测一般采用导体在电场中产生感应电荷的原理。从探测的对象上可分为地面大气电场探测、空中电场探测及空间电场探测。现阶段主要是对地面大气电场进行探测,从而监测被探测地区上空雷雨云的整个过程（起电过程、电荷积累程度和消散过程）。     

大气电场中水滴表面电应力的理论计算及实验探讨

在雷雨云中,雨滴在强电场作用下产生变形和破碎的放电过程,是与闪电的形成和发展密切相联系的。因此,大气电场中水滴表面应力的理论计算和分析,是受到广泛重视的研究课题。1964年泰勒(Taylor,G.I.)分析了电场中水滴破碎的问题,在泽伦(Zeleny,J.)、威尔森(Wilson,A.T.)和麦基(Maocky.W.A.)、罗兰(Nolan,P.J.)等人工作的基础上,提出了水滴呈旋转长椭球和呈圆锥状突起时的应力平衡方程。在泰勒等人的工作中,对水滴表面所受电应力的计算分为两种情况。一是水滴本身带电,而无外电场:另一是有外电场,但水滴本身不带电。显然,实际大气还存在既有外电场,同时水滴又带电荷的第三种情况。本文针对上述问题,提出了在均匀电场中,存在长椭球状带电水滴时,在水滴外空间的电势分布表达式,并给出水滴表面电场强度和所受电应力的计算公式并对有关实验进行讨论。     

身穿化纤衣料在高压静电场中的静电感电问题研究

本文对在高压电场中化纤衣物的静电累积效应进行了较详细的分析和研究。提出了在高压电场中工作的人员不宜穿着含有高比例化纤成分的衣物。同时，也提出了防止静电感电现象的措施。     

风沙起电的风洞实验研究

利用大型风沙物理风洞实验装置 ,模拟铺沙地面在不同风速条件下对不同粒径的沙样和混合沙的起电电场、电位和荷质比作实验测量。结果表明 :存在风沙起电效应。风洞内电场多为负极性 ,最大电场达到 - 2 9kV·m- 1 ,导线电位可达 12 0mV。沙粒越细 ,起电越强 ,且随风速增加而增大     

浅析降低接地电阻的方法

接地是避雷技术最重要的环节，是防止人身受到电击，保障电力系统正常运行，保护线路和设备免遭损失，预防电气火灾，防止雷击和防止静电损失的基本措施。不管是直击雷、感应雷或其他形式的雷，最终都是把雷电流送入大地，接地电阻越小散流越快，被雷击物体高电位保持时间越短，危险性越小，其跨步电压、接触电压也越小。通过对几种行之有效的降低接地电阻的方法分析、比较，并从它们各自经济实用性等方面阐述了优劣，为今后的防雷接地方式提供参考。     

计算介质球极化场的一种简单方法

各向同性均匀介质球在均匀电场中初步极化而具有电偶极矩,成为激发电场的二次源,在空间发生电场。本文利用一个简单变换,把问题变换为一个均匀带电球体电场问题。此种分析方法不需用特殊函数,而且物理概念清晰,易于理解。     

雷暴起电过程的电响应考察

为了研究日地耦合过程中太阳活动与雷暴数的相关,我们通过对一雷暴起电过程的模拟来考察可能的太阳活动引起的大气电参数的变化对雷暴起电过程的影响。结果表明:低层电位梯度的增强将有益于起电的发展。尽管通常测得的一倍以下的变化对起电影响不大,但若局域性的二至三倍以上的增强会显著地加速起电的发展。离子过程在起电中的作用是低一量级的效应,起电初时电荷分离很弱,任何小的扰动都可能抑制电场增长,初始晴天电场的增大将有利于加速起电正向发展,而其它有关雷暴动力学因子的考察与前人工作相一致。     

山西临汾染化集团站台失火原因分析

静电处处存在，在日常生活中人们认为一般并无大害，所以往往忽略它。其实在一些特殊环境下，静电造成的危害却相当严重，会对人民生命财产造成巨大的威胁和损失。其导致的灾害主要产生在化工、石油、粉尘加工、炸药等易燃易爆物品的运输、装制、搅拌、喷射等生产过程中和很多电子设备的集成电路。山西临汾染化集团铁路站台火灾事故就是一例。２００１年６月１８日１０时４０分，山西临汾染化（集团）有限责任公司铁路专用站台，当氯苯储罐（１００m３）向汽车空罐（７m３）内装灌时，在开装大约１０s时发生火灾，虽抢救及时，仍造成停运３d…     

DNDY地面电场仪预警系统和开展的业务

1 电场仪对雷电进行预警原理介绍 地面电场仪是直接安装在地面上进行电场测量的.云底部相反的电荷会被地面电场仪感应到,而在地面电场仪灵敏度范围内.地面电场仪上的感应电荷强度与云底部附近的电荷成正比,因此地面电场仪可以帮助我们实时探测其周围地区的大气电场信号.     

中国大陆夏季水汽稳定同位素空间特征

大气降水的水汽来源主要是海洋,而借助降水稳定同位素空间分布格局可以反演水汽输送路径,进而示踪水汽来源。利用全球降水同位素监测网数据,基于GIS平台完成了中国大陆夏季大气降水δD、δ¹⁸O和过量氘空间格局表征。中国大陆夏季氢氧稳定同位素空间分布存在着地域分异,其成因与不同水汽源及诸多环境效应密切相关。非季风区内的西北内陆高值中心与欧亚大陆自蒸发及经由西风带输送的大西洋水汽相关,青藏高原高值则是由高程效应所造成。季风区内大气降水稳定同位素总体呈现出自东南向西北递减趋势,多由纬度效应、大陆效应共同作用而形成;我国西南地区氢氧稳定同位素明显低于同纬度东南地区的,西南地区地形复杂和气流暖湿造成的雨量效应应该是主因。过量氘空间格局则与中国大陆三大气候带分界线基本吻合,区分了西北内陆低值区、青藏高原高值区及东部的自西南向东北递减趋势显著区。依据季风区内大气降水过量氘空间分布特征,大体推断出中国大陆西南夏季风与东南夏季风的区域影响分界可能在"长沙—西安"一线附近。