隨著當(dāng)前越來(lái)越多的線纜、管道以及交通設(shè)施等出現(xiàn)在地下空間,研究雷電電磁脈沖在地下的傳播具有重要意義。以往針對(duì)地下雷電電磁脈沖的計(jì)算和防護(hù)研究多集中于快速、大電流傳導(dǎo)的回?fù)暨^(guò)程,而與地閃相關(guān)的M分量放電過(guò)程在地下的電磁場(chǎng)傳播及其在線纜上產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓等研究較少。為了探究M分量過(guò)程產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與回?fù)綦姶艌?chǎng)在不同地下環(huán)境的分布與傳播差異以及對(duì)地下電纜的危害,本論文選取了2013年8月山東人工引雷獲取的一次回?fù)艉鸵淮蜯分量電流,利用時(shí)域有限差分(FDTD)方法構(gòu)建了地下雷電電磁傳輸模型,計(jì)算了這兩次放電過(guò)程在均勻土壤、分層土壤和地鐵車(chē)站三種不同地下環(huán)境中產(chǎn)生的電磁場(chǎng),比較了兩者分布特征和傳播規(guī)律的異同。同時(shí),結(jié)合埋地電纜的耦合模型,計(jì)算并討論了電纜埋深、土壤電導(dǎo)率外部因素對(duì)單根埋地電纜感應(yīng)過(guò)電壓的影響。結(jié)果表明:(1)回?fù)粢鸬牡叵滤诫妶?chǎng)最大,垂直電場(chǎng)次之,方位磁場(chǎng)最小,而M分量引起的地下電磁場(chǎng)以磁場(chǎng)分量為主,電場(chǎng)分量相比回?fù)粜∫粋�(gè)量級(jí)�；�?fù)綦姶艌?chǎng)幅值隨著深度的增加呈指數(shù)衰減,M分量電磁場(chǎng)幅值、上升時(shí)間、半峰寬度隨著深度的增加沒(méi)有出現(xiàn)明顯改變。(2)回?fù)艉蚆分量在分層土壤中引起的電磁場(chǎng)均出...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1FDTD空間離散后的Yee元胞[47]

第二章FDTD算法介紹7離散化后的空間節(jié)點(diǎn)上的電磁場(chǎng)分布就是著名的Yee元胞，如圖2.1所示。圖中每一個(gè)磁場(chǎng)分量由四個(gè)電場(chǎng)分量環(huán)繞，每一個(gè)電場(chǎng)分量由四個(gè)磁場(chǎng)分量環(huán)繞，這種空間分布方式不僅符合法拉第電磁感應(yīng)定律和安培環(huán)路定律的自然結(jié)構(gòu)，而且電場(chǎng)和磁場(chǎng)彼此垂直交錯(cuò)，時(shí)間間隔彼此差半個(gè)....

圖2.2二維軸對(duì)稱柱面坐標(biāo)TM波FDTD離散網(wǎng)格[47]

南京信息工程大學(xué)碩士論文10()1rzmrrzzEEHHzrtHEEztrHEErrt===+(2.12)其中zE為垂直電場(chǎng)，rE為水平電場(chǎng)，H為切向磁常類似于直角坐標(biāo)，設(shè)空間間隔為r和z，時(shí)間間隔為t，空間節(jié)點(diǎn)()i,j上的電磁場(chǎng)分量為()11,,,,,22nfrzt=fi+r....

圖3.12013年8月2日山東人工引雷16次回?fù)綦娏鲾?shù)據(jù)

第三章LEMP在地下的分布與傳播分析17圖3.12013年8月2日山東人工引雷16次回?fù)綦娏鲾?shù)據(jù)(a)時(shí)域波形(b)頻域分布圖3.2回?fù)綦娏?a)時(shí)域波形(b)頻域分布圖3.3帶M分量的RM脈沖電流考慮到實(shí)測(cè)雷電流的噪聲會(huì)對(duì)FDTD計(jì)算結(jié)果的穩(wěn)定性和收斂性產(chǎn)生一定影響，因此需要對(duì)....

圖3.3帶M分量的RM脈沖電流

第三章LEMP在地下的分布與傳播分析17圖3.12013年8月2日山東人工引雷16次回?fù)綦娏鲾?shù)據(jù)(a)時(shí)域波形(b)頻域分布圖3.2回?fù)綦娏?a)時(shí)域波形(b)頻域分布圖3.3帶M分量的RM脈沖電流考慮到實(shí)測(cè)雷電流的噪聲會(huì)對(duì)FDTD計(jì)算結(jié)果的穩(wěn)定性和收斂性產(chǎn)生一定影響，因此需要對(duì)....

本文編號(hào)：3909865