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雷电流特性研究与频谱分析

作　者: 叶根
导　师: 和伟
学　校: 云南师范大学
专　业: 学科教学
关键词: 雷击灾害雷电流特性雷电流波形双指数模型霍德勒模型快速傅利叶变换频谱分析
分类号: P427.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 444次
引　用: 5次
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内容摘要

自古以来，雷电就是一种令人畏惧的自然现象。雷击灾害是雷雨云中的电能释放、击中物体而造成损失的灾害现象。雷击能造成人员伤亡、建筑物损坏、森林起火，破坏电力、通讯、电脑设施，酿成空难事件等等，给人民生命财产造成损失。由于雷击的发生具有地域性特点，一般低纬多于高纬，山区多于平原，平原多于沙漠。云南省大部分地区属于低纬高原，山地面积占总面积的95％，是全国雷电灾害最为严重的省份之一。因此，调查了解云南省部分地区雷击灾害情况、分析其产生的原因，掌握雷电知识，明确雷电危害的途径，提高雷电防护的技术水平，对确保人民生命财产不遭受雷击灾害、促进云南现代化项目的安全生产具有重要的现实意义。雷电流特性的研究与雷电防护，是一个结合多学科的十分复杂困难的系统工程。目前，国内外关于雷电理论研究及计算方法尚欠完善，也无十分有效的防护措施；国内现行有关防雷接地方面的规程、规定也不够完善，还不能完全满足设计和运行的要求。国内目前对雷电流特性的研究多基于雷电流的双指数模型的研究，然而，此模型有其不足之处，其一，双指数模型数学表达式仅仅描述了雷电流随时间的变化关系，不能反映出系统中不同点所感受到的雷电电磁场的变化，也没有反映出雷电电荷分布对空间电磁场的贡献；其二，这一表达式是根据由线路和仪器中测出的感应电流波形而提出的，由于通常线路上的感应电流波会产生一定的畸变，所以在实际雷电道中传播的雷电电流波形与公式之间有可能存在一定的差别。而国际电工委员会在其1995年的IEC1312—1中提出的霍德勒模型并没有引起足够的重视，有些防雷方面的研究仍然引用双指数模型或其他模型，对霍德勒模型缺乏系统的研究。本文选取了至今为止仍然被广泛采用的双指数模型

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-9
第1章绪论  9-12
  1.1 雷电研究的现状  9-11
  1.2 本文的主要工作  11-12
第2章云南省部分地区雷击灾害情况调查研究  12-18
  2.1 雷击灾害情况统计  12-15
  2.2 雷击灾害成因分析  15-18
    2.2.1 雷击灾害形式  15-16
    2.2.2 雷击致灾原因  16-18
第3章雷电流的特性  18-37
  3.1 雷电的形成  18-24
    3.1.1 雷云  18-19
    3.1.2 地闪  19-22
    3.1.3 闪电类型  22-24
  3.2 雷电的主要参数  24-25
  3.3 雷电流的特性  25-37
    3.3.1 雷电流参数统计观测结果  25-29
    3.3.2 雷电流波形  29-30
    3.3.3 雷电流的解析表达式  30-32
    3.3.4 雷电流波形的比较  32-37
第4章雷电流波的频谱分析  37-53
  4.1 傅利叶变换原理  37-38
  4.2 离散傅利叶变换(DFT)  38-42
  4.3 快速傅利叶变换(FFT)  42-48
    4.3.1 4个数据的快速傅利叶变换(FFT)算法  43-45
    4.3.2 快速傅利叶变换(FFT)算法的一般化  45-48
  4.4 双指数模型雷电流波的频谱分析  48-50
  4.5 霍德勒模型雷电流波的频谱分析  50-53
第5章结论与进一步研究的初步设想  53-55
  5.1 结论  53
  5.2 进一步研究的初步设想  53-55
参考文献  55-57
附录1  57-60
附录2  60-61
致谢  61

雷电流特性研究与频谱分析

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