太原避雷檢測    山西防雷檢測    山西防雷工程    山西避雷檢測    太原防雷公司

摘 要:

       針對甚低頻磁天線在閃電定位網中應用的問題，介紹了甚低頻磁天線的電路設計和標定方法，通過對磁場變化測量的理論分析，設計了合理的實驗。利用沖擊平臺模擬自然閃電發生時產生的磁場變化，來檢測甚低頻磁天線工作的準確性和穩定性。采用自主研制的磁天線對南京地區產生的一次雷暴過程進行測量。得出: 在南京地區 2016 年 8 月 2 日觀測到的 1004 次回擊波形中，其中上升沿持續時間在 1 ～ 10 μs，大部分主要集中在 1 ～ 4 μs( 72． 2% ) 之間，連續電流的平均持續時間為 3． 35 μs; 將反演運算得到的波形與實測波形、定位結果與江蘇省閃電定位系統的結果分別進行對比，驗證了所提方案的可行性和技術上的先進性，這對甚低頻磁天線在實際應用中具有一定的指導意義。山西避雷驗收

       雷電一直受到人們的關注，其發生時會產生強電磁輻射和強電流從而造成人員傷亡和財產損失。隨著電子技術的快速發展，電子集成電路和電氣設備對電磁脈沖的敏感程度越來越高，雷電所產生的危害也越來越大［1 － 2］。由于雷電的發生有很強的隨機性和瞬時性，需要大量的觀測和監控。近幾十年來，國內外開展了許多關于雷電信號采集系統的研究，如二十世紀八十年代美國國家閃電定位網，歐洲發展了閃電探測網，它們主要都是針對地閃進行探測和定位的; 王宇［3］等對北京閃電網的硬件構成、采集 方 案 和 定 位 方 法 做 了 詳 細 的 介 紹; 周 壁華［4］等設計了一套 LEMP 三維磁場測量系統，提出了線圈測量磁場產生低頻失真的矯正方法［11 － 12］; 李皖［5］等設計了兩種磁場環天線及相應的前置信號處理電路，同時構建了二維和三維磁場測量系統。太原防雷公司

       根據法拉第電磁感應定律，研制了甚低頻磁場測量系統，采用二根正交的用環形天線繞制的磁棒作為磁場測量的傳感器，后端接差分放大電路、負反饋電路及濾波器?？招木€圈對空間電磁場變化的感應敏感度非常低，通常其產生的感應電壓非常小，難以進行有效的檢測和分析。因此，對于空心線圈，想要獲得足夠大的磁場變化的感應敏感度，就必須將線圈做的足夠大以獲得足夠大的磁通量，但這又給磁天線的設計和實際應用帶來了很大的限制。山西避雷塔

      為了克服空心線圈低敏感度和小型化的問題，可以空心線圈中插入一根鐵磁材料，這種鐵磁材料通常有很高的導磁率，可以大幅度增加通過線圈的磁通量，從而大大提高線圈對磁場變化的感應敏感度，磁感應線圈的小型化問題也迎刃而解。然后在實驗室和室外標定結束后，利用沖擊平臺模擬自然閃電，用高速數字示波器進行采集后并與外場試驗觀測結果進行對比，發現該系統能夠對閃電低頻磁場信號進行準確的采集。運城防雷檢測

1 低頻磁天線雷電監測電路的設計

2 實驗標定

3 外場實地觀測結果

（1~3略）

4 結論

       為實現地閃磁場的間接測量，研制了一套完整甚低頻磁場測量系統，在電磁環境良好的實驗室和室外進行了時域標定和實驗研究。提出了甚低頻磁天線外場標定方法，使得到的頻響曲線更加精準，為后續的定位工作提供了較好的基礎。得出以下結論:

1) 對所測數據進行處理、統計和分析后，結合時差法( TOA) 可對雷擊點進行二維定位，從而實現對變化磁場的間接測量。晉中避雷檢測

2) 為了驗證本文的磁天線采集到的數據以及二維定位的可信度，由實測數據反演得到的雷擊點的位置與江蘇省閃電定位系統獲得的數據做對比，定位雷擊點之間的距離大體在 0 ～ 2 km 之間，在這175 組對比數據中，占總數 80% 定位點距離在 1 km以內，因此說明甚低頻磁天線采集數據的能力是可以信賴的。忻州避雷檢測

3) 在南京地區 2016年8月2日觀測到的1004次回擊波形中，其中上升沿持續時間在 1 ～ 10μs，大部分主要集中在 1 ～ 4μs( 72.2% ) 之間，連續電流的平均持續時間為 3.35 μs; 下降沿持續時間1 ～ 40μs，大部分主要集中在5 ～20μs( 82.7% ) 之間，連續電流的平均持續時間為 13.31 μs。大同避雷檢測