建筑物高度对地闪回击电磁场影响的模拟

摘要：

基于三维时域有限差分数值算法(3D-FDTD)建立了雷击高建筑物电磁场传播模型,研究了负地闪击中不同高度建筑物时回击垂直电场、角向磁场以及水平电场沿地表的传播规律.模拟结果表明:建筑物的高度对雷电电场峰值的影响显著,如当建筑物高度从100 m增加至600 m时,在距离d=100 m位置的垂直电场峰值减小了63％,水平电场正极性峰值的增加比例为84％、负极性峰值的绝对值增加比例高达130％;观测位置不变时,角向磁场峰值和水平电场正极性峰值均会随着建筑物高度的增加而增大;对于距离d=100 m,300 m时,垂直电场的峰值随着建筑物高度的增加而减小,而d=500 m时,垂直电场峰值随着建筑物高度的增加呈现出先增大后减小的趋势;此外,建筑物高度会影响垂直电场峰值对距离的敏感程度,建筑物越低(高),相应的垂直电场峰值随着观测距离增大衰减越快(慢).该文研究结果能够为现代化城市中高建筑物附近线缆、室外设备等的雷电防护方案设计提供参考.

关键词：雷电、高建筑物、电磁场、时域有限差分

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资助基金：国家重点研究发展计划2017YFC1501504;国家自然科学基金项目41475003,51420105011

在线出版日期：2018-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：487-495