基于时域有限差分方法的地铁车站地闪回击电磁场模拟

摘要

研究地铁车站中地闪回击电磁场的传播特征有助于其防雷工作更有效地进行.基于闪电探测资料选取了某地铁站附近典型正(104 kA)、负(-14.9 kA)地闪回击,使用二维时域有限差分法在地面无建筑物与真实建筑环境模型中研究了两次回击距车站260、200、100 m时,站厅层、站台层及左右进站隧道四个区域中央的水平电场、垂直电场、磁场.结果表明:地面无建筑物时最大水平电场、垂直电场峰值始终出现在站厅层中央,真实建筑环境下站厅层中央水平电场峰值仍最大,而左、右进站隧道中央的垂直电场峰值超过站厅层中央,两个模型下的最大磁场峰值均出现在站厅层或左进站隧道中央;对两次回击而言,相较地面无建筑物时模拟结果,真实建筑环境下其距车站260、200 m时站内各场分量峰值均衰减,但两次回击距车站100 m时左进站隧道中央垂直电场峰值均增加超过8％.结果对地铁车站雷击电磁脉冲防护有一定的指导意义.