雷电电磁脉冲

摘要： 在当前时代背景下,电气化铁路建设与运行正在以不可阻挡的势头发展,其中普遍运用了电力系统电子装置,尤为是变电所更是如此。牵引变电所二次系统的耐压水平限制,当发生雷电高电压以及雷电电磁脉冲侵入时,高压会造成电磁感应和热感应,这些感应都会影响牵引变电所二次设备,形成一定的扰动或破坏性毁坏。可能影响铁路二次设备的干扰源和潜在敏感设备之间的耦合主要通过传导和辐射(电场、磁场或电磁场辐射)实现,干扰源有:雷电干扰的电磁脉冲(Lightning Electromagnetic Pulse)、误操作电磁干扰(Operating Electromagnetic Pulse)、静电感应干扰(Electrostatic Discharge)、传导干扰(Conducted Interference)、电压畸变(Voltage Distortion)、核电磁脉冲(Nuclear Electromagnetic Pulse)等。电气化铁路高压侵入最常见的以下三种:瞬间雷击过电压、操作过电压、列车运行中的高频以及谐波造成的干扰。为确保牵引变电所设备的稳定运行,高速铁路行车的可靠性以及二次设备(综自设备、交流屏、直流屏光纤控制模式的上网隔开、二次保护与继电保护设备、照明、计算机)的稳定性,对牵引变电所二次设备采取预防雷电侵入专项防护措施可以将雷电对牵引变电所二次设备造成的影响降低到最小,将被保护牵引变电设备被雷击受损的风险降至最低,本理论还阐述了一种在牵引变电所二次回路装设浪涌保护器(SPD)的方法,该办法能起到保护二次设备的效果。

摘要： 高空核爆电磁脉冲(HEMP)对数据采集与监视控制系统(SCADA)的损害研究越来越成为当今社会关注的焦点,也是给风力发电行业造成经济损失的威胁之一。雷电电磁脉冲(LEMP)和高空核爆电磁脉冲(HEMP)同属高能电磁脉冲范畴。为了有效保护风电场SCADA不受LEMP和HEMP的损害,根据HEMP与LEMP对SCADA的损害机理,通过对波形参数的比较,采用多元四端网络技术研发了专门用于风电场SCADA保护的HEMP/LEMP高能吸收器,经注入不同波形参数的瞬态脉冲测试,效果显著。

摘要： 雷电电磁脉冲通过电源线耦合对电源模块造成损伤,因此设计了一种雷电电磁脉冲下的电源防护电路模块,并焊接实际电路进行试验测试。电源防护电路包括二级瞬态防护电路和滤波电路,瞬态防护电路采用气体放电管和瞬态抑制二极管组合,主要是电压箝位和过电流的泄放;滤波电路采用共模滤波和差模滤波组合,主要是滤波和延时作用。对实际焊接电路进行了雷电感应瞬态敏感度试验测试,最大箝位电压为59.2 V,满足波形4、5 A的等级3、4波形的雷电防护要求,可以有效保护直流电源。

摘要： 针对雷电电磁脉冲环境条件,研究了典型电子器件的雷电电磁脉冲作用下的累积效应,包括数字量输入模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块,研究结果表明:雷电电磁脉冲对数字量输入模块累积效应不显著,对模拟量输入模块、模拟量输出模块有较明显的累积效应,研究结果可为设备级、分系统级、系统级雷电电磁脉冲试验方法提供有力支撑。

摘要： 为研究雷电电磁脉冲对典型无人机机载GPS模块的损伤效应,通过仿真模拟和试验分析相结合的方法,获取了对GPS模块受雷电电磁脉冲暂态干扰与永久损伤过程的认识,并获得了相应端口的损伤阈值.基于对雷电流特性的分析结果,利用CST仿真模拟了雷击时,无人机内外产生的复杂电磁场环境和GPS模块线缆上耦合产生的感应电压.并对典型机载GPS模块的数据通讯端口进行了雷电脉冲注入试验.研究结果表明:随着雷电脉冲的不断增强,GPS输出波形受到削弱影响的程度不断加重,直至丧失位置信息传输能力并发生物理损伤.GPS数据输入端口的雷电脉冲损伤阈值为314.5 V,GPS数据输出端口的雷电脉冲损伤阈值为235.2 V.

摘要： 当风力发电机的机舱受到雷击时,机舱内会产生雷电电磁脉冲(LEMP),继而影响电子设备运行,甚至严重破坏电子设备.为了研究机舱内的LEMP,首先建立了非金属机舱的全尺寸模型.采用传输线矩阵法对机舱内雷电电磁环境进行了模拟分析.然后研究了在机舱上应用金属屏蔽网的防护措施,包括屏蔽网的网格尺寸和材质对防护效果的影响.结果表明,金属屏蔽网可以有效地降低机舱内的LEMP.屏蔽效果很大程度上取决于屏蔽网材料的导电性和网格尺寸.

摘要： 针对地闪电磁脉冲计算在广域和高精度方面存在的难题,采用非均匀网格划分技术对均匀网格时域有限差分法进行改进,所提出的非均匀网格时域有限差分法适合广域地闪电磁脉冲计算.计算了100 km以内的地闪地面水平电场(Er),揭示了Er随回击距离变化所体现的波形变化规律.同时分析了大地电导率(σ)和回击速度(v)对该距离内Er的影响.结果表明:Er在2km内呈单极性脉冲,500m内在首次脉冲后出现过零现象且距离越远该现象越明显,50～100km内呈双极性连续脉冲;Er的脉冲幅值、半峰值宽度、脉冲宽度、过零幅度均随σ增大而减小,σ≤2.5×10-3 S/m时尤为明显;v对Er的影响随距离增大明显增强,100m以外的脉冲幅值和10km以外的过零幅度随v增大有明显提高.

摘要： 设施农业在提升现代农业发展水平中发挥着十分关键的作用,但在其建设过程中会不可避免地受到雷电灾害的影响,进而对设施农业的基础建设和农作物生长均造成很大影响.文章从设施农业及其雷电灾害影响介绍入手,分析了农业雷电灾害影响途径,给出设施农业雷电灾害的预防措施.

摘要： 雷电电磁脉冲会通过耦合作用产生瞬时高电压和大电流干扰,研究雷电放电过程并快速、精确计算雷电电磁场分布,可有效减少设备损失,降低事故率.在二维柱坐标系下,提出了一种新颖格式的FDTD算法,能够更精确计算大地垂直分层且分界面离雷电通道较近情况下的雷电电磁场分布,计算结果表明:对大地垂直分层且分界面离雷电通道较近时,计算离雷电通道50 m范围内的雷电电磁场,新颖FDTD的计算精度较传统FDTD有显著提高,而计算离雷电通道50 m范围外的雷电电磁场,其计算结果与传统FDTD计算结果趋于一致,这说明提出的新颖格式FDTD具有传统FDTD的所有优点,并且在计算大地垂直分层情况下,较传统FDTD具有更高的计算精度,在计算雷电电磁场时,具有更广泛的适用性.

摘要： 地磁导航作为传统导航方式的有力辅助手段,与惯性导航一起,实现优化组合导航.作为型号关键系统,地磁导航系统极易遭受雷电电磁脉冲干扰.本文以型号地磁导航系统和雷电电磁脉冲环境为研究对象,研究雷电电磁脉冲环境对型号导航系统的影响机理及效应,研究电磁脉冲防护方法,巩固设计.

摘要： 为分析公众曝露在多个频段磁场中的耦合效应,选取了8/20和10/350两种雷电电磁脉冲耦合波形作为激励源,在分析了二者能量分布规律的基础上,对空间中不同测点的感应磁场进行了计算,探讨了不同材质金属板及钢板网对磁场传播特性的影响.仿真结果表明,雷电电磁脉冲能量主要集中在1MHz以下,屏蔽室结构相对其波长为电小尺寸;不同材质金属板及其工程结构对磁场屏蔽效能影响较小,且与钢板网的效果类似:根据公众曝露限值,在相对激励源波长为电小尺寸的屏蔽室构建中,全封闭式的电磁屏蔽并不必要.

摘要： 自动气象站是大气探测地基系统的重要组成部分,更是开展精细化预报所不可缺少的气象要素源.自动气象站由于地面气象观测业务的需要而分布在不同的地理位置和气候环境中,其独特地理位置和环境,在实际运行过程中很容易遭受雷电的侵袭.本文通过对青海省自动气象站系统雷电防护设计中存在的几个问题和发生的雷电电磁脉冲灾害实例进行分析,并提出了风杆避雷针的接地和安装，将接地网沿观测场(外侧或内侧)四周做成环形地网，环形地网有利于雷电流的泄放，在观测场每个仪器安装点预留接地端子，观测场内所有仪器、设备、金属支架、围栏等均和地网做良好电气连接等方面的整改措施.

摘要： 本文讨论了雷电电磁脉冲的危害,包括传导浪涌、辐射电磁场、感应电压,分析雷电电磁脉冲的特性;并以磁屏蔽为主介绍雷电电磁脉冲的防护,以及磁屏蔽材料的选择.

摘要： 核爆和雷电电磁脉冲信号具有非平稳、非线性特点,小波包分析和分形理论本质上都是对非线性、非平稳问题的研究,内容均涉及对象由粗到细的认识过程.基于此,本文提出了小波包分形原理提取NEMP和LEMP信号特征,计算了NEMP和LEMP信号的各层小波包盒维数,并以此做为特征对二者进行了识别研究.实验结果表明:NEMP和LEMP信号在1层和2层小波包分解下的细节信号盒维数可以作为二者的有效特征,对NEMP和LEMP进行识别.

摘要： 核爆与雷电的有效识别是制约远区核爆电磁脉冲探测的关键问题。本文提出了以固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量比作为特征,采用最近邻法则,对核爆和雷电电磁脉冲进行识别,试验结果表明：以IMF3/IMF1作为特征,对NEMP和LEMP的识别率最稳定,并且核爆、雷电以及核爆和雷电的平均识别率均达到了80%以上。

摘要： 进入21世纪以来，全球范围内自然和人为的各类重大突发公共事件频繁发生，给经济发展造成直接影响，也给环境和社会造成长远的、多方面影响，同时向各国政府的应急管理工作提出挑战。目前我国应急管理的重点是大力推进防灾减灾相关部门的联动工作机制，明确要求各级部门建立抗灾应急联动协调机制。落实上述工作机制，建立稳定、可靠、高效的应急通信系统是必不可少的。应急通信车是应急通信系统的核心组成部分，作为现场通信指挥系统，可以为抢险救灾现场指挥提供了一个多功能的指挥调度平台，并及时将现场采集信息回传到指挥中心，方便指挥中心领导指挥。因此，要确保应急通信系统的可靠工作，更好地为抢险救灾及突发事件处置提供可靠的通信保障，必须在系统设计和集成工程中对应急通信车安全防护予以高度重视，并采取切实可靠的技术措施加强防护。LEMP对电子设备的毁伤作用主要通过两个途径：一是通过电线电缆的耦合作用在终端产生过电压、过电流，从而毁伤设备；另一方面直接在未屏蔽的电器、电子设备上产生过电压、过电流。由于LEMP以第一种途径的毁伤作用更常见、更严重，因此国内外雷电研究者更注重于LEMP对架空电线、电缆的耦合效应研究。如在美国的佛罗里达国际雷电研究测试中心和肯尼迪太空中心有固定的人工引雷基地，并有专门研究LEMP效应的实验设备。20世纪80年代以来，他们通过人工引雷的方式对LEMP的毁伤效应进行了一系列研究，并得到了一些由LEMP在架空电力线上感应产生的电压波形和数据[1]，但没有关于LEMP对雷击点附近电子设备毁伤效应的直接报道，也没有关于地面附近电缆感应电压的测量结果。随着信息时代的到来，信息设备的微电子化、高度集成化使之对雷电电磁脉冲(LEMP)的干扰与毁伤效应越来越敏感，由雷电放电产生的电磁脉冲效应而导致设备与系统蒙受损失的事件大量增加，且危及范围越来越大。因此，LEMP对微电子设备的毁伤效应研究日趋重要。本文在有关LEMP 近场计算方法、雷电回击模型最新研究成果的基础上，研究LEMP对通信车天线的耦合效应，为通信车雷电电磁脉冲防护提供相关理论依据。

摘要： 本文设计了一套用于测量闪电电磁脉冲在架空线缆上的感应电压的实验系统,并对实验系统的光传输系统进行了标定,简要统计分析了自然闪电条件下线缆耦合电压的特性,为雷电防护和线缆耦合实验提供了参考.

摘要： 随着社会的发展,人民生活质量的不断提高,交通工具的发达,各地的旅游业也得到蓬勃发展。为了方便人们的旅游，很多景区都相继建成了客运架空索道。索道大多建在高山峻岭之上，位于雷暴多发区，不但年雷暴日数多于平地，而且雷暴强度大，雷暴活动频繁。由于索道架空线路长，索道控制系统多为弱电设备，而且旅游季节游客众多，人员和索道的设备很容易受到雷击。五台山是世界五大佛教圣地之一,中国四大佛教名山之首,国务院公布的5A 级风景名胜区。黛螺顶是目前五台山风景区唯一一处有缆车的景点（寺院）。由于其特殊的地理、气候条件,景区的观光索道防雷工作就显的更加重要。索道作为旅游风景区重要的交通运输工具,如果被雷击而损毁,不但会造成财产损失，而且会引起人身伤亡事故,后果不堪设想。因此, 为保障景区安全,加强旅游景区设施的防雷工作，成为景区工作的一个重要组成部分。要做好索道防雷工作, 需要根据其所处的地理、环境、气象和雷电活动特点,通过雷击风险评估确定雷电防护等级,将外部防雷措施与内部防雷措施协调统一、进行综合防护,才能做到安全可靠、技术先进、经济合理，有效地防止和减少雷击灾害。本文参照建筑物防雷、电力线路防雷、电子信息系统防雷等国家标准和客运架空索道的相关行业标准、结合黛螺顶索道的实际情况，对该景区内观光索道综合防雷工程设计和施工进行初步探讨。

摘要： 随着社会的发展,人民生活质量的不断提高,交通工具的发达,各地的旅游业也得到蓬勃发展。为了方便人们的旅游，很多景区都相继建成了客运架空索道。索道大多建在高山峻岭之上，位于雷暴多发区，不但年雷暴日数多于平地，而且雷暴强度大，雷暴活动频繁。由于索道架空线路长，索道控制系统多为弱电设备，而且旅游季节游客众多，人员和索道的设备很容易受到雷击。五台山是世界五大佛教圣地之一,中国四大佛教名山之首,国务院公布的5A 级风景名胜区。黛螺顶是目前五台山风景区唯一一处有缆车的景点（寺院）。由于其特殊的地理、气候条件,景区的观光索道防雷工作就显的更加重要。索道作为旅游风景区重要的交通运输工具,如果被雷击而损毁,不但会造成财产损失，而且会引起人身伤亡事故,后果不堪设想。因此, 为保障景区安全,加强旅游景区设施的防雷工作，成为景区工作的一个重要组成部分。要做好索道防雷工作, 需要根据其所处的地理、环境、气象和雷电活动特点,通过雷击风险评估确定雷电防护等级,将外部防雷措施与内部防雷措施协调统一、进行综合防护,才能做到安全可靠、技术先进、经济合理，有效地防止和减少雷击灾害。本文参照建筑物防雷、电力线路防雷、电子信息系统防雷等国家标准和客运架空索道的相关行业标准、结合黛螺顶索道的实际情况，对该景区内观光索道综合防雷工程设计和施工进行初步探讨。

摘要： 本实用新型公开了一种建筑多用途一体化防雷电和电磁脉冲设备，涉及防雷设备技术领域，包括主体，所述主体的背面固定连接有固定安装板，所述主体的上端固定连接有连接板，且连接板的上端固定连接有防雷针，所述主体的上端固定连接有连接柱，且连接柱的上端固定连接有防闪板，所述防闪板的下端固定连接有固定元件。本实用新型通过收卷螺纹、环形圆环和第二收卷轴的设置，从而方便对各个脉冲元件上的连接线进行收卷，避免连接线交叉散落在外部，造成工作人员查找的不便，根据第一异形板与第二异形板通过卡槽的插接，从而可以对不同大小的屋顶进行固定，从而可以增加装置的使用性能，使用范围较广。

摘要： 本发明涉及雷电电磁脉冲防护领域，具体公开了基于电力载波的雷电电磁脉冲防护性能检测系统与方法，该检测系统，包括主机联网接口设备、状态监测中心和多通道雷电电磁防护实时故障监测抑制器，多通道雷电电磁防护实时故障监测抑制器安装于防护线路中；该检测方法，包括以下步骤，S1，利用多通道雷电电磁防护实时故障监测抑制器内设其唯一地址，通过状态监控中心上的地址设置功能。本发明可在线对雷电抑制器的工作状态实现监测，无需拆卸设备，故障判断后切换旁路，并将故障的元件从电路中断路弹出，利用旁路维持防护性能，为飞机对雷电及高强度辐射场影响提供最大限度的保护，大大降低测试成本和测试难度。

摘要： 本发明属于雷电波形压缩、人工智能和深度学习领域，具体涉及了一种基于人工智能的雷电电磁脉冲波形压缩方法及系统，旨在解决现有数据压缩方法无法处理差异较大的各类型的雷电电磁脉冲波形信号，且在降低压缩计算复杂度与提高压缩比之间无法兼容的问题。本发明包括：基于自编码器构建雷电数据压缩模型，模型包括输入层、编码压缩模块、可变比率调节模块、解码重构模块和输出层；基于各类别雷电电磁脉冲波形数据进行模型的训练；通过原始波形与重构波形之间的损失进行模型参数调节；通过训练好的模型进行实时的雷电电磁脉冲波形数据的压缩，压缩比由可变比率调节模块控制。本发明可实现各类别雷电电磁脉冲波形信号的高质量压缩，压缩比灵活可调。

摘要： 本发明涉及雷电电磁脉冲防护领域，具体公开了基于电力载波的雷电电磁脉冲防护性能检测系统与方法，该检测系统，包括主机联网接口设备、状态监测中心和多通道雷电电磁防护实时故障监测抑制器，多通道雷电电磁防护实时故障监测抑制器安装于防护线路中；该检测方法，包括以下步骤，S1，利用多通道雷电电磁防护实时故障监测抑制器内设其唯一地址，通过状态监控中心上的地址设置功能。本发明可在线对雷电抑制器的工作状态实现监测，无需拆卸设备，故障判断后切换旁路，并将故障的元件从电路中断路弹出，利用旁路维持防护性能，为飞机对雷电及高强度辐射场影响提供最大限度的保护，大大降低测试成本和测试难度。

摘要： 本发明涉及雷电电磁脉冲防护技术领域，特别涉及一种雷电电磁脉冲防护装置，为降低外界杂物对装置的碰撞冲击损毁概率，提高装置的工作可靠性，本发明包括外壳，所述外壳两端设置有接线端，外壳内设置有防护模块，所述外壳外套设有防撞筒，所述防撞筒与外壳之间连接若干肋接组，每个肋接组包括两块端部相连并呈夹角设置的肋接板，在每一肋接组中，两肋接板连接处与外壳固定连接，而肋接板的另一端则固定连接于防撞筒，通过防撞筒对可能出现的异物进行拦截，实现对外壳和外壳内防护模块的保护，减少外界杂质对装置的影响，通过散热筋提高防撞筒内的散热效率，提高防护模块的散热效率。

摘要： 本发明公开了一种具备转接功能的天馈线雷电电磁脉冲防护装置，包括壳体和放电装置，壳体包括外壳和设置在壳体的轴向通孔中的导电体，导电体与外壳的内壁通过绝缘套固定，导电体的第一端与外壳的第一端组成第一接口，导电体的第二端与外壳的第二端组成第二接口；导电体为非对称阶梯式结构，中部铣平形成接触面，放电装置沿壳体的径向贯穿壳体与外壳可拆卸连接，并与导电体的接触面电连接；导电体的第一端、第二端均采用阶梯式阻抗变换结构。本发明实现了不同类型的接口的转接功能，相比常规的、采用统一射频接口的雷电电磁脉冲防护组件而言，在满足雷电电磁脉冲防护需求的同时，为通信装备节约了使用成本和空间成本。

摘要： 本发明提供了一种防雷电电磁脉冲LEMP装置。其构造为：接闪器通过法兰固定连接在第一金属管顶端，环氧树脂管通过法兰固定连接在第一金属管底端，环氧树脂管套接在底座中，底座固定连接在基板上，在第一金属管的内部焊接固定有金属片材，金属片材向下伸入至环氧树脂管中，在金属片材上开设有接线孔，电缆的一端连接在接线孔上，电缆的另一端连接至地网，在电缆上套接有第二金属管，第二金属管接地。本发明让接闪器与建筑物完全绝缘，当接闪器接闪雷电时大楼没有瞬态高电压和浪涌电流；同时为雷电流设置专门通道，且该通道与建筑物完全绝缘，并增设屏蔽层，从源头上消除电磁脉冲的干扰，可完全保护建筑物内的所有设备。

摘要： 本实用新型本实用新型涉及雷电电磁脉冲防护技术领域，特别涉及一种雷电电磁脉冲一体化微波端口防护模块，为同时可以对雷电、高空核爆等电磁脉冲微波进行一体化防护，本实用新型的技术要点包括外壳，外壳内设置有腔体，腔体内设置有防护电路，防护电路包括依次耦接的电容C1、电感L1、二极管D、二极管PIN1、二极管PIN2、电感L3、电容C3、二极管PIN3以及电感L4，二极管D和电感L3之间耦接有电感L2和电容C2，其中，电感L1、二极管D的阴极、电感L2、电容C2、二极管PIN1的阴极、二极管PIN2的阴极、二极管PIN3的阴极、电感L4接地，通过多级防护多级防护模式，实现低限幅电平输出，提升微波接收系统对微波连续波或宽脉宽大功率信号的功率承受能力。

摘要： 本实用新型涉及雷电电磁脉冲防护技术领域，特别涉及一种雷电电磁脉冲一体化超短波端口防护模块，为同时可以对雷电、高空核爆等电磁脉冲超短波进行一体化防护，本实用新型的技术要点包括外壳，外壳内设置有腔体，腔体内设置有防护电路，防护电路包括耦接于输入端和输出端之间的至少三极级联的开关限幅支路和电容C1，且其中第一级为两对并联连接的开关限幅支路，且第一级的两个开关限幅支路分别耦接接地电感L1和接地电感L2后接地，通过多级级联的开关限幅支路即相关元器件实现承受高功率耦合电压信号的功能要求，同时可以对雷电、高空核爆、高功率微波等电磁脉冲进行一体化防护，具备较高的兼容性，防护功能更加全面。

摘要： 本实用新型涉及一种超宽带射频同轴雷电电磁脉冲防护装置，包括一体化金属本体：所述一体化金属本体的腔体内中部设有直接接触的第一容性机械结构件和第二容性机械结构件，所述第一容性机械结构件左侧设置有第一感性机械结构件，所述第一感性机械结构件左侧直接连接第一射频同轴传输线，所述第二容性机械结构件右侧直接连接第二射频同轴传输线。本实用新型的感性机械结构件短截线与金属腔体相联构成短路结构，形成雷电电磁脉冲吸收和泄放通路，具备显著的雷电电磁脉冲吸收抑制电路功能。