| 卫星地面站雷电直击效应防护设计探讨 |
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| 引用本文： | 孙俊德,李志鹏,赵洪升,王凯.卫星地面站雷电直击效应防护设计探讨[J].气象与环境科学,2019,42(2):124-128. |
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| 作者姓名： | 孙俊德 李志鹏 赵洪升 王凯 |
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| 作者单位： | 北京特种工程设计研究院,北京,100028;河南省气象学会,郑州,450003 |
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| 摘 要： | 卫星地面站雷电防护工程通常采用接闪杆作为天线主体的雷电直击效应防护措施,接闪杆的高度不仅影响其保护范围,而且影响其截闪概率。通过计算年预计雷击次数对截闪概率进行量化分析,结果表明,截闪概率近似与接闪杆高度平方成正比,采用过高的接闪杆将增大地面站遭受雷击电磁脉冲损坏的风险。为优化接闪杆设计,定义了保护体积的概念,并利用折线法与滚球法分别计算了三维立体空间内的保护范围。结果表明:接闪杆的保护范围与高度呈现非线性相关,当接闪杆超过一定高度(折线法超过30m,滚球法超过0.8倍滚球半径)后,对保护范围的影响十分有限;当接闪杆高度低于0.4倍滚球半径时,滚球法保护范围较大,反之则折线法保护范围较大。对接闪杆接闪瞬间周边的磁场强度分析结果表明,无屏蔽环境下地面站电子系统与接闪杆的常规距离远小于两者的理论安全距离,实际工程中难以通过增大接闪杆与卫星地面站的间距消除雷击电磁脉冲危害。为降低这一风险,卫星地面站直击雷防护应优先采用天线自带接闪杆的方式,条件不具备时也应尽量避免采用单支高大接闪杆,可选取适当的计算方法,采用多支较低接闪杆共同防护的方案。
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| 关 键 词： | 雷击发生率 保护范围 折线法 滚球法 磁场强度 |
Discussion on Protection Design of Direct Lightning Strike for Satellite Ground Station |
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| Sun Junde,Li Zhipeng,Zhao Hongsheng,Wang Kai.Discussion on Protection Design of Direct Lightning Strike for Satellite Ground Station[J].Meteorological and Environmental Sciences,2019,42(2):124-128. |
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| Authors: | Sun Junde Li Zhipeng Zhao Hongsheng Wang Kai |
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| Institution: | (Beijing Special Engineering Design and Research Institute,Beijing 100028,China;Henan Provincial Meteorological Society,Zhengzhou 450003,China) |
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| Abstract: | Sun Junde;Li Zhipeng;Zhao Hongsheng;Wang Kai(Beijing Special Engineering Design and Research Institute,Beijing 100028,China;Henan Provincial Meteorological Society,Zhengzhou 450003,China) |
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| Keywords: | lightning strike probability protective range polygon method rolling sphere method magnetic field intensity |
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