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输电线路雷击的电磁暂态特征分析及其识别方法研究 被引量：64
1
作者 司大军 束洪春 +1 位作者 陈学允 于继来 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期64-69,共6页
雷击未造成故障引起的行波,在多次折、反射后将最终要衰减为零,因此其表现在时间轴上为正负交替变化,而雷击造成故障与线路故障引起的行波在故障后较短时间内变化趋势总的来说是单调的。根据这一特征,文中用一条直线对故障后的行波进行... 雷击未造成故障引起的行波,在多次折、反射后将最终要衰减为零,因此其表现在时间轴上为正负交替变化,而雷击造成故障与线路故障引起的行波在故障后较短时间内变化趋势总的来说是单调的。根据这一特征,文中用一条直线对故障后的行波进行拟合,并进一步提出了波形一致性系数的概念,依此系数的大小来判断行波是故障行波还是非故障行波。该方法的理论基础较为直观,并通过大量的暂态仿真验证了论文所提出的新方法可靠、有效,而且该方法适用于一切暂态量保护的雷击干扰识别。 展开更多
关键词 输电线路 雷击 电磁暂态特征分析 行波保护 识别方法 避雷器 过电压保护
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超高速保护中雷电干扰识别的暂态法研究 被引量：50
2
作者 段建东 任晋峰 +1 位作者 张保会 罗四倍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期7-13,共7页
雷电干扰可能会造成基于行波或暂态量的超高速输电线路保护误动作。经对雷击和短路故障时的电流故障分量进行信号能量分布和波形的分析发现：普通短路故障与雷击引起强故障时的暂态能量主要集中在低频带；雷电干扰与雷击引起弱故障时的... 雷电干扰可能会造成基于行波或暂态量的超高速输电线路保护误动作。经对雷击和短路故障时的电流故障分量进行信号能量分布和波形的分析发现：普通短路故障与雷击引起强故障时的暂态能量主要集中在低频带；雷电干扰与雷击引起弱故障时的暂态能量主要以高频为主；相对于雷电干扰和普通短路故障,雷击引起弱故障时的行波截波特征非常明显。据此,提出了基于小波变换的雷电干扰识别的暂态方法。EMTP仿真显示该识别方法是可行的。 展开更多
关键词 超高压输电系统 超高速保护 雷电干扰 频谱分析 行波 识别
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1000kV交流输电工程防雷保护研究 被引量：41
3
作者 谷定燮 周沛洪 +2 位作者 戴敏 修木洪 严飞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期40-44,共5页
为解决特高压工程中的外绝缘问题,研究了特高压线路雷电性能和特高压变电所和开关站雷电侵入波过电压。研究线路雷电性能时考虑了单回和同塔双回线路。比较了不同塔型线路的雷电性能后指出,造成特高压线路雷击跳闸的主要原因是绕击,要... 为解决特高压工程中的外绝缘问题,研究了特高压线路雷电性能和特高压变电所和开关站雷电侵入波过电压。研究线路雷电性能时考虑了单回和同塔双回线路。比较了不同塔型线路的雷电性能后指出,造成特高压线路雷击跳闸的主要原因是绕击,要特别重视地面倾斜角较大的山区线路的绕击问题。建议减小地线保护角和地导线的垂直距离Δh以减小绕击跳闸率。最后计算分析了晋东南GIS变电所和荆门HGIS变电所站的雷电侵入波并根据两个变电所各自的特点提出相应的MOA布置方案及其防雷可靠性分析。 展开更多
关键词 特高压 线路 变电所 雷电 侵入波 过电压
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±800kV直流输电线路雷击电磁暂态分析与故障识别 被引量：39
4
作者 束洪春 王永治 +1 位作者 程春和 孙士云 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第19期93-100,共8页
雷击±800kV直流输电线路时,在未造成故障的情况下,其电压行波围绕原直流量上下交替变化,电压行波在多次折反射后,由于色散最终将衰减为零。因双极直流线路间存在电磁耦合,雷击线路时的电压行波在雷击后起始的一段时间内变化一致;... 雷击±800kV直流输电线路时,在未造成故障的情况下,其电压行波围绕原直流量上下交替变化,电压行波在多次折反射后,由于色散最终将衰减为零。因双极直流线路间存在电磁耦合,雷击线路时的电压行波在雷击后起始的一段时间内变化一致;在雷击造成故障或线路非雷击短路的情况下,相当于故障点突然叠加故障激励源,其电压行波被突然截断,此后的变化过程类似于直流激励合闸电路的动态过程。在雷击线路故障后起始的一段时间内,故障极电压迅速衰减,而健全极电压则上升。据此构成故障选极判据。在雷击造成故障或线路短路情况下,初始电压行波对应的小波变换模极大值的特征为极性相反、数值相等。据此特征构造故障行波的识别方法。2个判据相结合以期提高可靠性。该方法的物理概念清晰,大量的EMTP暂态仿真表明,方法可靠且有效。 展开更多
关键词 特高压直流输电 电磁暂态 雷击 行波 模极大值
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雷击输电线路杆塔时的杆塔等效模型 被引量：33
5
作者 杜林 糜翔 +1 位作者 杨勇 杨庆 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期28-33,共6页
为了对雷击杆塔时的波过程进行分析,研究了杆塔的等效模型。基于圆锥天线的相关理论,研究了杆塔单一支柱的等效波阻抗模型。结合实际杆塔结构,将杆塔视为4导体系统,在垂直单导体等效阻抗基础上乘以修正系数即得到实际杆塔等效阻抗。结... 为了对雷击杆塔时的波过程进行分析,研究了杆塔的等效模型。基于圆锥天线的相关理论,研究了杆塔单一支柱的等效波阻抗模型。结合实际杆塔结构,将杆塔视为4导体系统,在垂直单导体等效阻抗基础上乘以修正系数即得到实际杆塔等效阻抗。结合波阻抗定义式,引入了4导体系统等效阻抗修正系数,其中包括电感及电容修正系数,电感修正系数由黎曼公式计算,电容修正系数由4导体系统与垂直单导体四周电场分布情况比较得到。按照得出的杆塔等效阻抗模型对500kV等级杆塔进行计算。 展开更多
关键词 雷击 波阻抗 圆锥天线 电感修正系数 电容修正系数 杆塔模型
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遭受雷击时输电杆塔及其接地装置的暂态电位分布 被引量：33
6
作者 张波 薛惠中 +2 位作者 金祖山 余绍峰 吴锦鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期393-398,共6页
为向以减少输电线路的雷击故障率为目的的接地降阻和杆塔优化设计提供参考,通过电磁场数值计算方法分析了雷击情况下输电杆塔及其接地装置各自承受的电压,以及在不同雷电参数、杆塔高度、土壤电阻率、接地装置大小等条件下,杆塔和接地... 为向以减少输电线路的雷击故障率为目的的接地降阻和杆塔优化设计提供参考,通过电磁场数值计算方法分析了雷击情况下输电杆塔及其接地装置各自承受的电压,以及在不同雷电参数、杆塔高度、土壤电阻率、接地装置大小等条件下,杆塔和接地装置上的雷电电压变化规律。计算结果表明,雷电流波前时间越短、杆塔越高、土壤电阻率越高、接地装置规模越小,雷击时塔顶电位峰值越高。由于降低接地电阻可以明显减少塔顶电压维持在较高值的时间,因此在高土壤电阻率地区通过降低接地电阻可以有效减少直击雷的危害。 展开更多
关键词 输电杆塔 接地装置 雷击 暂态电压 波过程 矩量法
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750kV敞开式变电站雷电侵入波的防护 被引量：27
7
作者 高媛 王宏斌 +2 位作者 雷娟 刘振 郭洁 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期445-448,共4页
雷电波沿着输电线路侵入变电站,对变电站设备构成了很大的威胁。为此笔者将某750kV敞开式变电站和进线段结合起来,根据具体的雷击条件,将雷电流直接作用于雷击点,把输电线路、铁塔、变电站内的连接线、母线和电气设备作为一个网络整体... 雷电波沿着输电线路侵入变电站,对变电站设备构成了很大的威胁。为此笔者将某750kV敞开式变电站和进线段结合起来,根据具体的雷击条件,将雷电流直接作用于雷击点,把输电线路、铁塔、变电站内的连接线、母线和电气设备作为一个网络整体来考虑。采用国际通用的电磁暂态计算程序(EMTP)对雷电侵入波过电压进行了计算,给出了不同运行方式下不同避雷器配置方案的变电站设备上的绕击和反击雷电过电压最大值并进行了分析,最后提出了避雷器的布置方案。结果表明,MOA可以抑制南雷电侵入波产生的过电压,从而能够有效保护变电站设备。 展开更多
关键词 雷电过电压 侵入波 反击 绝缘水平
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小波能量谱和神经网络法识别雷击与短路故障 被引量：24
8
作者 吴昊 肖先勇 沈睿佼 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期64-68,共5页
现有行波测距装置可以同时对线路雷击和普通短路故障进行检测与定位,但其不能将两者区分开来,为此提出了一种基于小波能量谱和神经网络理论的输电线路雷击与短路故障的识别方法。首先,利用小波变换将故障测距装置采集到的各种电流行波... 现有行波测距装置可以同时对线路雷击和普通短路故障进行检测与定位,但其不能将两者区分开来,为此提出了一种基于小波能量谱和神经网络理论的输电线路雷击与短路故障的识别方法。首先,利用小波变换将故障测距装置采集到的各种电流行波信号分解为不同频带的重构信号,并计算信号在各个频带内的能量,提取小波能量谱,然后构造信号的小波能量分布特征向量,将其作为BP神经网络分类器的输入,最终实现雷击与短路故障的识别。仿真结果显示,该方法在不同故障相角和过渡电阻的情况下均能达到满意的识别正确率,是一种有效的线路雷击与普通短路故障识别方法。 展开更多
关键词 输电线路 小波能量谱 神经网络 雷击 短路故障 行波 识别
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输电线行波测距中雷击与短路故障的识别 被引量：18
9
作者 吴昊 肖先勇 邓武军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期63-67,共5页
掌握超高压、高压输电线路上雷电冲击发生的位置和频次等信息,对输电线路的防雷保护及系统运行水平的提高具有重要的理论和现实意义,故而利用现有可检测与定位线路雷击的行波测距装置,提出了一种基于小波包能量谱和暂态行波特征分析的... 掌握超高压、高压输电线路上雷电冲击发生的位置和频次等信息,对输电线路的防雷保护及系统运行水平的提高具有重要的理论和现实意义,故而利用现有可检测与定位线路雷击的行波测距装置,提出了一种基于小波包能量谱和暂态行波特征分析的雷击与短路故障识别方法。通过对500kV输电线路的非故障性雷击、故障性雷击以及普通短路故障的仿真研究,提取出电流行波信号的特征和信号各频段的能量分布规律,结合这些特征和规律提出了对3种暂态过程进行识别和分类的具体算法。EMTDC仿真验证了该算法的正确性。 展开更多
关键词 输电线路 雷击 短路故障 行波 小波包能量谱 暂态行波特征
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输电线路雷击故障情况下的短路点定位方法 被引量：14
10
作者 郭宁明 覃剑 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期74-77,85,共5页
输电线路雷击故障情况下,由于雷电流幅值差异较大,有可能导致雷击点与短路点位置不同,这就影响了行波测距的精度。此时,雷电波在短路点发生反射,而利用雷电波和短路点反射波到达的时间差可以计算雷击点与短路点的间距。基于上述分析,提... 输电线路雷击故障情况下,由于雷电流幅值差异较大,有可能导致雷击点与短路点位置不同,这就影响了行波测距的精度。此时,雷电波在短路点发生反射,而利用雷电波和短路点反射波到达的时间差可以计算雷击点与短路点的间距。基于上述分析,提出在已知雷击点时,通过计算雷击点与短路点的相对位置,从而实现对短路点定位的新方法。同时也分析了可能影响该短路点定位的相关因素。EMTDC仿真及实例验证证明了所述短路点定位方法的正确性。 展开更多
关键词 故障测距 雷击 行波 小波变换 短路点定位
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特殊场所电源系统的防雷优化与事故分析 被引量：14
11
作者 曹斌 彭利强 李景禄 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2010年第4期41-45,共5页
调研特殊场所的变压器雷害事故,发现变压器损坏的主要原因是正逆变换过电压和冲击波在绕组中的传递。经现场试验和理论推导,提出了安装可调式保护间隙、安装避雷器、加强绝缘等措施,对特殊场所电源系统进行了防雷优化。实践证明,该方法... 调研特殊场所的变压器雷害事故,发现变压器损坏的主要原因是正逆变换过电压和冲击波在绕组中的传递。经现场试验和理论推导,提出了安装可调式保护间隙、安装避雷器、加强绝缘等措施,对特殊场所电源系统进行了防雷优化。实践证明,该方法提高了特殊场所电源系统的耐雷水平,可广泛应用于重雷区、高海拔地区的风电场、移动通讯站、微波站、雷达站等场所,对解决电力工程实际问题具有现实意义。 展开更多
关键词 变压器 防雷 正逆变换过电压 波过程 可调式保护间隙 绝缘
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基于OPGW的输电线路落雷检测与定位研究 被引量：13
12
作者 范强 张哲民 +2 位作者 陈文 张文举 曾晓 《电网与清洁能源》 2014年第11期68-71,共4页
利用OPGW(光纤复合架空地线)内光纤的法拉第磁光效应,研究了基于光纤的输电线路OPGW上雷击信号检测与定位的可行性,开发了相关设备,并进行了一系列实验。结果表明,通过检测OPGW中传输光信号的变化有可能实现OPGW上的落雷监测,并对雷击... 利用OPGW(光纤复合架空地线)内光纤的法拉第磁光效应,研究了基于光纤的输电线路OPGW上雷击信号检测与定位的可行性,开发了相关设备,并进行了一系列实验。结果表明,通过检测OPGW中传输光信号的变化有可能实现OPGW上的落雷监测,并对雷击点进行定位,为输电线路的防雷设计和改造提供更多有用信息。 展开更多
关键词 OPGW 雷电波形 雷击点定位
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空心电抗器雷电波绕组电压分布影响研究 被引量：13
13
作者 王鲁昕 李中元 +3 位作者 兰森 魏连波 李方恺 全洪杰 《变压器》 2021年第1期5-10,16,共7页
通过对空心电抗器的参数计算,综合分析了对电流和磁场的影响,建立了合理的高频等效电路模型。以直角波迭加形式模拟雷电波,计算分析了电抗器绕组节点电压和匝间电压差的分布特性。
关键词 空心电抗器 雷电波 绕组电压 匝间压差
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浪涌保护器SPD保护的不确定性 被引量：12
14
作者 张适昌 严萍 +3 位作者 王珏 袁伟群 任成燕 邵涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期114-119,共6页
采用浪涌保护器(SPD)实现等电位连接并限制过电压到允许的电压等级是雷电电磁脉冲防护技术中的重要方法。由于SPD设计和施工带有多方面的不确定性,使被保护系统可能出现故障,导致SPD保护失效,因此从雷击特性的随机性、组成SPD元器件的... 采用浪涌保护器(SPD)实现等电位连接并限制过电压到允许的电压等级是雷电电磁脉冲防护技术中的重要方法。由于SPD设计和施工带有多方面的不确定性,使被保护系统可能出现故障,导致SPD保护失效,因此从雷击特性的随机性、组成SPD元器件的击穿时延和分散性、多级保护盲区、雷电波在负载与SPD之间的反射振荡特性等方面进行了分析探讨,最终得出了SPD保护不确定性的必然性。 展开更多
关键词 浪涌保护器(SPD) 雷电防护 随机过程 波反射 雷电波脉冲 电磁场分布
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220kV绝缘子及避雷器振动试验研究 被引量：9
15
作者 张军 陈大斌 +1 位作者 张子引 王先铁 《电力技术经济》 2009年第4期47-50,共4页
对汶川地震和我国以往的几次大地震中电网设备损坏较为严重的电瓷型高压设备——220kV绝缘子及避雷器进行振动试验研究,测定其在不同地震作用下关键部位的加速度、应变等主要参数,以此来分析电瓷型高压设备结构的动力特性、抗震性能以... 对汶川地震和我国以往的几次大地震中电网设备损坏较为严重的电瓷型高压设备——220kV绝缘子及避雷器进行振动试验研究,测定其在不同地震作用下关键部位的加速度、应变等主要参数,以此来分析电瓷型高压设备结构的动力特性、抗震性能以及设备支架和上部设备连接处的受力性能,并为综合评定结构的抗震性能和结构设计方法提供参考。 展开更多
关键词 电网勘测与设计 电力设备 避雷器 振动试验 地震波
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35kV变电站电缆护套过电压保护研究 被引量：8
16
作者 李雷 李飞 +1 位作者 周力行 甘凌霞 《电瓷避雷器》 CAS 2008年第5期23-25,共3页
分析了一起雷电波入侵电缆造成护套保护器损坏的原因,运用ATP-EMTP搭建了雷电侵入波作用下架空线与电缆相连(包括母线侧的各种电器设备)的简化模型。通过仿真计算,电缆护层末端接地和首端直接接地两种接地形式下的过电压分别为10kV和9.3... 分析了一起雷电波入侵电缆造成护套保护器损坏的原因,运用ATP-EMTP搭建了雷电侵入波作用下架空线与电缆相连(包括母线侧的各种电器设备)的简化模型。通过仿真计算,电缆护层末端接地和首端直接接地两种接地形式下的过电压分别为10kV和9.3kV,选出适合的国产保护器型号为Y5WC-5/13.5。 展开更多
关键词 雷电波 电缆护套保护器 ATP—EMTP 过电压
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一种基于零序电流的输电线路行波保护雷击干扰识別方法 被引量：8
17
作者 纪思 李天权 +2 位作者 杨桥伟 张瑀明 束洪春 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2019年第5期37-44,49,共9页
高压输电线路跳闸主要是由雷击引起的。研究雷击电流波形能有效地提高判别雷击故障的准确性。且雷击产生的暂态信号在特定条件下可能对行波保护和暂态量保护产生不良影响,使其误动。针对这一情况,本文分别对雷击输电线路不同位置产生的... 高压输电线路跳闸主要是由雷击引起的。研究雷击电流波形能有效地提高判别雷击故障的准确性。且雷击产生的暂态信号在特定条件下可能对行波保护和暂态量保护产生不良影响,使其误动。针对这一情况,本文分别对雷击输电线路不同位置产生的电流行波进行详细的分析。并研究了雷击闪络与雷击未闪络的机理,发现雷击闪络产生的行波总体上呈现出单调变化,雷击未闪络时产生的行波在零轴上呈正负交替变化。针对这一发现提出了一种基于零序电流的输电线路行波保护雷击干扰识別方法。 展开更多
关键词 输电线路 雷击 行波
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传输线耦合雷电电磁波过程的分析方法 被引量：6
18
作者 兰海燕 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2017年第1期7-13,共7页
针对传输线耦合雷电电磁波形成过电压对电子设备造成干扰及损坏的问题,将雷电闪电通道等效为辐射线天线,建立雷电回击通道、传输线、大地一体化模型,利用传输线模型所得理论推导公式与试验相结合的方法,对传输线耦合自然界雷电与模拟雷... 针对传输线耦合雷电电磁波形成过电压对电子设备造成干扰及损坏的问题,将雷电闪电通道等效为辐射线天线,建立雷电回击通道、传输线、大地一体化模型,利用传输线模型所得理论推导公式与试验相结合的方法,对传输线耦合自然界雷电与模拟雷电进行对比分析,并计算了传输线耦合雷电电磁波形成过电压波形的幅值及能量。得出:当雷电回击通道中雷电流在5 kA^45 kA范围时,传输线耦合雷电电磁波形成的过电压幅值与雷电流大小呈较好的线性关系,耦合的能量与雷电流大小呈幂函数关系;雷电过电压在传输线传输过程中激励出高频分量电压,并对其特性进行分析。试验结果和理论分析结论相吻合,研究结果对传输线雷电防护具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 传输线 耦合 雷电电磁波 回击通道 雷电流 高频分量
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吉安大桥防雷设计与施工 被引量：7
19
作者 古名岸 黄小红 +1 位作者 胡全玲 雷素芬 《井冈山大学学报（自然科学版）》 2010年第3期91-94,共4页
吉安大桥横跨赣江两岸,是一座钢拱形索拉桥与箱梁式普通桥相结合混合型桥梁,桥拱跨度(单孔)大于150m,因河面宽阔,很容易遭受雷击。该工程主要考虑了防直击雷、等电位联接和防止雷电波侵入大桥照明设施的措施。利用大桥本身顶端的金属构... 吉安大桥横跨赣江两岸,是一座钢拱形索拉桥与箱梁式普通桥相结合混合型桥梁,桥拱跨度(单孔)大于150m,因河面宽阔,很容易遭受雷击。该工程主要考虑了防直击雷、等电位联接和防止雷电波侵入大桥照明设施的措施。利用大桥本身顶端的金属构件作为防直击雷的接闪器,把大桥钢筋混凝土构件联结成一个整体,进行等电位处理,对电源电缆进行铠装埋地、安装避雷器等措施,以实现对大桥整体进行综合性的雷电防护。 展开更多
关键词 大桥 防直击雷 防雷电波侵入 等电位 措施
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基于叠加性雷击防护的灭弧方法仿真分析 被引量：7
20
作者 戴琦 王巨丰 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2018年第1期8-14,共7页
当叠加性雷击连续向输电线路放电时,将会对电网运行造成毁灭性打击。提出通过诱导固相气流全程匹配叠加性雷击放电时重复建弧的灭弧方法,将实现对所有雷击工况防护全覆盖。为了验证其灭弧方法的科学有效性,首先对灭弧原理进行了扼要分... 当叠加性雷击连续向输电线路放电时,将会对电网运行造成毁灭性打击。提出通过诱导固相气流全程匹配叠加性雷击放电时重复建弧的灭弧方法,将实现对所有雷击工况防护全覆盖。为了验证其灭弧方法的科学有效性,首先对灭弧原理进行了扼要分析论证;然后建立数学模型,对固相气流在灭弧腔内的作用效果进行理论分析与量化计算;提出并建立了叠加性雷击模型并用仿真软件对两种流体耦合过程进行模拟。理论分析计算与仿真结果表明:固相气流能在1L的刚性空间内维持高达131 MPa的强压2.8 ms以上;电弧能在气流正压作用时间内可靠熄灭;深度抑制叠加性雷击发生时的重复建弧。 展开更多
关键词 叠加性雷击 固相气流 电弧 灭弧腔 重复建孤 爆轰波 二次闪络
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