雷电日统计方法

为更好应用雷电定位系统的自动监测数据统计雷电日参数,在比较多年气象雷电资料与自动监测数据异同性基础上,提出了一种新的适用于自动监测数据雷电日参数统计的方法—网格法,它延续了传统雷电日的概念,是人工统计到自动统计的过渡。统计分析福建13 a气象雷电资料和5 a雷电定位系统监测数据的结果表明,网格法划分统计区域详细、合理,其雷电日统计值与传统气象雷电日有可比性。长期气象雷电日资料是选定网格大小的参考标尺,福建取0.15°×0.15°网格统计值为其年平均雷电日,取0.2°×0.2°网格统计值为其最大雷电日。     

惠州地区雷电活动规律研究

为获取惠州地区雷电参数,结合雷电定位系统10年（1999—2008）的雷电监测数据,利用地理信息系统软件和网格法对惠州地区的雷电参数进行统计分析,并对雷电流幅值分布进行拟合。结果表明,采用IEEE推荐的表达式对雷电定位系统测量的雷电流幅值累积概率曲线和概率密度曲线拟合效果比采用我国现行规程中推荐公式要好。而由后者推荐方法算得的地面落雷密度和雷电流概率分布均比实际值小,这与目前高压输电线路雷击跳闸率比设计值偏高的事实相符合。     

1000kV线路走廊的雷电参数及易闪线段分析

为配合1000 kV交流特高压试验示范工程线路防雷设计,采用一种全新的统计方法—线路走廊网格法,按0.2°×0.2°网格从北向南划分该工程线路走廊为#0~#28的连续统计段,用山西、河南和湖北电网雷电定位系统2002~2005年地闪主放电资料,统计研究特高压线路沿线走廊的雷电活动特征,得出了沿线走廊每个统计段的雷电参数(雷电日Td、地闪密度Ng、地面落雷密度γ和雷电流幅值累积概率分布)并用新的雷电参数校核特高压线路绕击闪络率计算值,找出其易受雷击并发生闪络的薄弱线段,即“易闪段”,供该示范工程设计和运行参考。     

1 000 kV特高压交流试验示范工程线路走廊雷电分布特征研究

为给特高压交流试验示范工程防雷设计及今后运行提供参考依据,利用覆盖输电线路的中国电网雷电监测网2002—2005年185万次地闪主放电监测数据,采用网格法将线路走廊以0.2°×0.2°(约20km×20km)等间隔划分网格,从北向南依次编号为0￣28,对这29个"统计段"的雷电日Td、地闪密度Ng、地面落雷密度g、雷电流幅值概率分布P(I)进行统计分析,得出沿线路走廊雷电活动分布特征,同时分析认为晋东南段(0￣3)的危险雷电流所占比例和地闪密度均最集中,是特高压线路中容易遭受雷击并发生闪络的薄弱线段,在防雷设计和今后运行中应引起足够重视。     

湖南省电网雷电活动时空分布特征

雷电活动时空分布是防雷工程中重要的基础资料,可以为输电线路选择有效的防雷措施提供参考依据。为此基于湖南省雷电定位系统(LLS)2002～2008年的雷电数据库,通过统计不同时间段和区域内的地闪次数和雷电流幅值,得到了湖南省雷电活动的时空分布特征。同时利用地理信息系统(GIS)和网格法得到了湖南省地闪密度分布图和雷电日分布图。统计结果表明:湖南省雷电活动在不同时间段和区域内的落雷次数和雷电流幅值雷击概率分布差异明显;雷电日分布与地闪密度分布通过多年累积数据分析后发现有较强的相似性,并依此得到了湖南省雷电日推算地闪密度的经验公式。     

雷电参数统计方法

我国雷电参数十分匮乏,传统的雷电参数不能全面地反映全国各个区域的雷电活动特征,但电网雷电监测网(CGLDN)长期积累的海量雷电监测数据已成为雷电参数统计的基础资料。为了正确统计基于雷电定位系统测量数据的雷电参数,在介绍和分析了雷电监测资料的基础上,提出了雷电监测资料统计样本库的概念和处理方法;提出了适用于基于现代雷电自动监测资料的雷电日、地闪密度、地面落雷密度、地闪频数的网格统计法;提出了与传统气象资料的比对研究的方法和条件,推荐了适用于雷电流幅值分布的数学表达式。建立一个科学、规范的分析和统计方法,对我国已经展开的大规模雷电参数及其分布的统计研究具有重要意义。     

广州地域1999～2008年地闪密度图及雷电参数分析

为掌握高雷区雷电活动规律,以广州地区1999~2008年间雷电定位数据为基础,利用雷电参数统计技术及综合分析平台,结合GIS系统,详细研究了广州地域地闪总数、地闪密度、雷电幅值、雷电幅值概率分布及雷电日等重要雷电参数。研究表明广州地区地闪分布季节性明显,54%~83%的地闪主要集中在夏季;地闪密度空间分布具有较强的规律性,与海拔高度关系密切,相比雷电日更能科学反映实际雷电活动分布和变化特征;正负极性雷电流幅值均有明显的集中性。以广州电网500 kV蓄增甲线为例,分析得到走廊沿线雷电活动与雷击故障具有较强的相关性,对于解决高雷区长期电网防雷难题更有指导意义。     

输电线路雷击跳闸风险分布图绘制方法及其有效性验证

为了能更直观地反映区域输电网发生雷击跳闸的风险,定义了以雷电定位数据为基础的输电线路雷击风险,并依据输电线路跳闸率计算模型,建立了雷击跳闸风险评估模型。模型依据雷电反击输电杆塔的规程法和雷电绕击输电线路的改进电气几何模型,以雷电参数和地形地貌参数共同作用来计算输电线路雷击跳闸风险。计算中根据雷电参数和地形地貌参数具有空间分布规律这一特征,采用网格法将目标区域划分为若干个小网格,将统计所得的网格内地闪密度参数、地面倾角和典型杆塔参数代入雷击跳闸风险评估模型中求得网格的风险值。按照自然分割法将不同网格划分为相应的风险等级,用不同颜色表示各风险等级区域,形成了区域输电网的雷击风险分布图。相关性分析表明:相比地闪密度分布图,雷击跳闸风险分布图与输电线路雷击跳闸故障点分布的相关性更强。     

1000kV皖电东送输变电工程沿线的雷电分布特征

为了充分了解和掌握1000 kV东线工程—安徽至上海输变电工程沿线走廊雷电分布特征及雷电参数,满足线路防雷设计和今后运行需要,采用网格法对安徽、江苏、浙江和上海电网雷电定位系统2005～2008年地闪主放电资料进行统计分析,绘制了东线工程穿越的4省市的雷区分布图,标出了多雷区。进而以东线线路走廊为对象,将全线按0.1°×0.1°分成63个统计段,采用线路走廊网格法统计分析了沿线每段的地闪密度Ng、雷电日Td和线路走廊雷电流幅值分布特征,结果表明东线特高压沿线地闪密度均大于现行行标推荐值。用统计值对该特高压线路绕击闪络率进行了校核计算,找出了易受雷击并可能发生闪络的易闪段,#1段及位于皖南山区和浙北西部的#27～#51段为全线易击段,#1,#27～#30、#43～#50为易闪段,在实际地形下部分区段利用行标参数得到的绕击闪络率偏小。研究结果已被1000 kV皖电东送输变电工程差异化防雷设计所采用。     

磁带式雷电流记录仪的研制

介绍所研制的磁带式雷电流记录仪的基本原理和结构特点。该磁带式雷电流记录仪采用单片机检测技术,其雷电流幅值的测量精度比传统磁钢棒法的测量精度高一个数量级。     

中国电网雷电定位系统与雷电监测网

雷电定位系统是近20年来在雷电工程技术领域应用最广泛的雷电监测技术手段。在雷电定位技术及其系统自主研发以及雷电监测网的建设上,中国属起步早、持续性好、已建的监测覆盖区域大、积累监测资料长的雷电监测大国,我国电力系统率先并持续开展了雷电监测,并建有覆盖国土面积大部分的全国雷电监测网。为了总结其经验,全面介绍了我国电网雷电定位系统和雷电监测网的发展概况和现状;详细阐述了我国电网雷电监测技术、水平以及雷电监测网。从雷击故障点快速定位、雷击事故鉴别、雷电参数统计、防雷水平评估和雷电预警5个方面论述了雷电监测网在我国电网中发挥的重要作用,并对今后雷电定位系统和雷电监测网的发展提出了展望。     

Lightning occurrence characteristics in Japan for 17 years: observation results with lightning location systems of electric power utilities from 1992 to 2008

We summarize the lightning data for 17 years from 1992 to 2008 obtained with lightning location systems of nine electric power utilities in Japan and analyze them. The observed annual number of lightning flashes of which the current is more than 10 kA is 400 000–800 000 and the 50% value of the cumulative distribution of lightning peak currents is about 23 kA in recent times. The variation of lightning occurrence characteristics by areas, seasons, and so on, is clarified. Comparison of the obtained data with those obtained by another lightning location system is also made. The relationship between lightning occurrence and climate is discussed. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Lightning occurrence data observed with lightning location systems of electric power companies in Japan: 2009–2013

Nine electric power companies in Japan have been collecting lightning data with lightning location systems. Five years of the lightning data (2009–2013) are summarized and analyzed in this paper. The recent annual number of lightning flashes of which the current is more than 10 kA in Japan is around 1 million. The variations of lightning occurrence characteristics by areas, seasons, and so on, are clarified. Meteorological conditions that may affect lightning occurrence are also discussed. Furthermore, we show that there is a clear correlation between the number of lightning strikes and the outage rate of transmission lines. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

江西电网雷电定位系统运行分析

江西电网雷电定位系统是一套有益于电网安全生产和管理的系统。本文介绍了江西电网雷电定位系统的组成及基本原理,并结合实际运行情况,说明了其在江西电网中的应用。应用效果表明,该套系统在江西电网防雷工作中发挥了重要的作用,是江西电网生产工作中不可或缺的一部分。     

关于雷电及“消雷器”研究的思索

对目前雷电、雷电危害防护及“消雷器”研究中的某些问题提出了看法,对今后在这方面的研究方向提出了自己的观点。     

High‐current lightning discharges in winter

Lightning electric‐field waveforms related to power line faults in winter have been identified. Most of those waveforms appear to be associated with upward lightning discharges with absolute peak currents of over 100 kA. They are quite different from common return‐stroke waveforms, and the lightning discharges which produce these characteristic waveforms are called GC (Ground to Cloud) flashes. These high‐current lightning discharges are distributed around the coastline in different ways depending on their polarities. The spatial distributions of high‐current lightning discharges around Japan are also investigated. It is revealed that the region of Honshu Island along the coastline of the Sea of Japan belongs to the area in which the density of high‐current lightning flashes is the highest in Japan through the year. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 170(1): 8–15, 2010; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20874     

中国电网雷电监测与防护亟待研究的关键技术

为了加强电网的雷电监测与防护,减少雷害事故,保证电网安全,建设坚强电网,全面介绍了中国电网雷电监测与防护技术水平的现状,提出了电网雷电监测与防护技术领域亟待开展研究的6项关键技术,包括雷电流直接测量、雷电辐射电磁场传播特性、全数字化雷电探测、雷电参数统计、防雷差异化分析方法以及雷电屏蔽模拟试验技术。详细介绍了开展这些关键技术研究的目的、意义和思路。指出尽快开展这些关键技术研究将获得目前全世界都普遍缺乏的雷电流实测参数,提升中国雷电监测网的探测效率和定位精度,描绘出中国不同区域的雷电活动特性,更准确地分析和评价输电线路防雷性能,为科学评价输电线路雷电屏蔽措施的屏蔽效能提供有效手段,并为中国相关防雷标准和规程的制修订提供基础参数和依据。     

计算机机房综合防雷分析

简述了雷电灾害机制、计算机房的防雷措施及其注意事项。机房防雷措施主要包括内部防雷措施和外部防雷措施。外部防雷措施主要是指防直击雷措施,内部防雷措施主要包括电源和信号防雷措施、屏蔽、接地、等电位联结、设备防静电处理、雷电电磁脉冲防护。内部防雷措施与外部防雷措施必须综合起来,形成系统防雷,从而达到最佳效果。     

某医院雷电灾害分析及改进措施

根据某医院一次雷击事故情况,分析了该院雷击事故产生的原因,并提出了相应的防雷改进措施,供同类医院建筑防雷工程设计借鉴。     

避雷针和半导体消雷器的火箭引雷试验分析

介绍了对普通避雷针和半导体消雷器进行的火箭引雷试验,列出了全部试验结果,包括用普通照相机的B门进行静态拍摄所得的典型照片以及用示波器记录的雷电流波形。讨论了雷击半导体消雷器和普通避雷针间的显著差别,说明半导体消雷器具有极大的限流能力。