能量—频率选择表面级联复合设计与仿真

针对空间场强电磁防护中带外滤波—带内限幅的需求,研究了能量—频率选择表面级联复合的防护方法,设计出一种典型的防护结构,通过时域有限差分对防护结构进行了稳态和瞬态分析,尤其是不同情况下频率选择表面与能量选择表面的相互耦合。计算结果表明:该防护结构对通带内正常信号的传输衰减小于1.55dB,强电磁脉冲传输衰减大于20dB,因而其既能阻止强电磁脉冲进入系统,又可有效抑制带外电磁干扰。     

汽车遭“雷击”乘客切勿下车

2011年8月11日,淮安市王女士的车在暴雨中突然起火,据其介绍,当天下午2时许,当她独自一人在暴雨中驾车至盱眙龙虾城交叉路口时,恰逢红灯亮起,就在她等红灯时,天空突然电闪雷鸣,接着她明显感觉到自己的车子被雷击中,然后方向盘下方开始冒烟,吓得她赶紧拔掉钥匙跑出车外,在暴     

牵引供电系统雷电冲击模拟及其防护方法研究

牵引供电系统在遭受雷击后会出现幅值较高的暂态过电压,影响铁路交通系统的稳定运行.为了有效评估牵引供电系统雷电冲击下的暂态特性,提出一种接触网杆塔的T型暂态模型和牵引供电系统的雷电传播模拟方法,对某110/27.5 kV牵引变电站建立其低压侧支路在反击雷冲击下的暂态仿真模型,并分析各主要电气设备的暂态特性.结果表明,随着...     

直升机雷电间接效应及耦合机理仿真北大核心CSCD

[目的]雷电电磁效应与耦合特性是直升机电子电气设备雷电防护设计的重要分析依据。[方法]依据SAE-ARP5412和SAE-ARP5416标准规定的试验波形与方法,在基于传输线矩阵法(TLM)的CST线缆工作室中对典型雷击模式下直升机内外电磁环境和电缆耦合电平的影响因素以及规律进行研究。[结果]结果表明:雷击电磁场的建立是一个迅速变化的过程,并随时间、空间、结构呈现复杂变化;雷电耦合机制是雷电流再分布的阻性耦合以及机体缝隙共振耦合的相互作用,并且其与频率有很强的依赖关系;电缆感应电平会受到飞机蒙皮电阻、雷电流波形参数以及电缆屏蔽层阻抗等因素的影响。[结论]所做研究揭示了雷电电磁耦合机理及电缆雷电电磁感应的相关影响规律,为航空器电缆敷设和雷电电磁环境防护提供了依据和支撑。     

基于光学成像的铁路站场闪电监测技术研究与实现

针对当前铁路系统中由于缺乏对站场内闪电活动的有效监测手段，闪电击中地面设备时无法得到确切的雷击位置，雷害事后处理困难的问题，研制了一种适合铁路站场的光学闪电监测设备，用于小范围内设备密集区域的地闪监测，并记录闪电发生的过程。详细介绍该设备的结构组成、工作流程和架设方法，并通过人工触发闪电试验对该设备进行了验证，可为雷害事故后续的故障寻因和雷害分析提供参考和依据。     

高空核爆电磁脉冲入射情形下航空母舰上鞭状天线耦合特性分析北大核心CSCD

[目的]在考虑海面影响的情况下,研究大型舰船上鞭状天线在高空核爆电磁脉冲(HEMP)入射下的感应电流与脉冲入射角度和天线位置的关系。[方法]考虑海面的影响,采用半空间时域有限差分法(FDTD),用细导线算法解决由于精细结构导致的计算网格量巨大、效率低下的问题,用集总元件FDTD算法计算天线后面负载对感应电流的影响,采用基于多点接口(MPI)的并行算法提高计算效率。[结果]计算结果表明:在HEMP入射的情形下,某航空母舰模型上鞭状天线的感应电流与天线位置和入射角度等有关;典型情形下天线端口处的感应电流峰值为5.6 A。[结论]进一步分析表明,天线端口处感应电流的大小主要取决于天线位置,与脉冲的入射角关系不大。所做研究为大型舰船脉冲电磁波入射情形下的感应电流计算分析提供了算法基础,为舰船电磁兼容问题分析提供理论支撑。     

A line impedance stabilization network for pulse current injection北大核心CSCD

［Objective］Aiming at the deficiency of the existing line impedance stability network (LISN) in the electromagnetic pulse protection capability, a LISN suitable for the pulse current injection (PCI) test of electrical and electronic equipment is proposed. ［Methods］Aiming at the characteristics of high peak value and fast rise of the pulse current in PCI testing, the circuit structure and physical structure of the LISN are improved on the existing basis through PSpice time-domain and frequency-domain simulation combined with engineering design requirements, thereby giving it good nanosecond pulse protection performance and impedance stability at the same time. Pulse current protection performance test and impedance curve test experiments are then designed and carried out.［Results］The experimental results show that the improved LISN can attenuate the injected pulse current by 60 times, while the error of its impedance curve is less than 5% compared with the Type 5 µH LISN in GJB 151B-2013. ［Conclusions］The proposed LISN has good impedance stability and decoupling ability, and can be used in the PCI testing of electrical and electronic equipment in order to protect the power supply and improve the repeatability of testing. © 2023 Chinese Journal of Ship Research. All rights reserved.     

基于直击雷先导发展模型的舰船雷击附着点计算及试验验证北大核心CSCD

[目的]为设置并完善舰船防雷措施,对舰船关键设备的雷击风险和避雷针防护效果进行评估。[方法]首先,构建能模拟自然先导发展状况的先导发展模型,并引入舰船模型对舰船的雷电附着过程进行分析计算;然后,研究下行雷电先导发展至舰船四周不同区域时的舰船表面电场分布、各位置受到雷击的可能性,以及避雷针对雷击风险的防护效果;最后,在实验室中开展缩比模型放电试验并验证计算结果。[结果]结果显示,雷击附着点主要集中在舰船结构相对突出的位置,避雷针可改善舰船表面的电位分布,起到雷击防护作用,但最终雷击点的确定与下行先导的发展区域有关。[结论]结合计算结果与舰船缩比模型雷击附着试验结果,能够分析舰船直击雷防护薄弱环节,雷击附着点的最终位置与双向先导的连接情况关系紧密,所提先导发展模型能较好地对不同先导发展方位下受到雷击的舰船区域进行预测。     

强电磁环境信号构建等效性量化评估方法北大核心CSCD

[目的]依据标准或试验规范要求等效构建强电磁试验环境信号是开展高置信度强电磁环境效应试验的前提,而如何量化评估构建环境信号与标准环境信号之间的等效性是指导试验环境信号等效构建的关键。[方法]综合基于重要点的序列分段方法,提出集成信号幅值差异度和信号相似度2个指标的强电磁环境效应试验信号构建等效性量化评估方法。结合典型强电磁脉冲环境信号构建算例,验证该评估方法的稳定性及可行性。[结果]结果表明,所提方法保留了待评估信号的局部变化特征,提高了评估结果的准确性;还综合考虑了信号距离和方向的二维相似度评价,弥补了单一评价指标可能造成的缺陷,确保了评估结果的全面性。[结论]该方法具有计算简单、实操性强、评估结果量化直观等特点,对试验环境逼真构建具有指导意义。     

适用于抗瞬时大电流干扰的数据采集板

针对雷电防护设备中数据采集板工作电压低、抗干扰能力弱、易遭受雷击导致工作失效的问题，通过采取泄流、隔离、屏蔽等多种防护手段，研制了一款适用于雷电防护设备抗瞬时大电流干扰的数据采集板。详细介绍了该数据采集板的组成、功能及防护措施，可广泛应用于存在瞬时大电流干扰且具有数据采集需求的设备，对于提高设备的抗干扰能力，增强设备运行的稳定性，减少设备故障率，减轻运维人员工作负担发挥了较好作用。