Lightning Radiated Electric Fields

Lightning Radiated Electric Fields and Their
Contribution to Induced Voltages
M. G. Sorwar and I. G. Gosling
Nanyang Technological University
School of EEE, Nanyang Avenue
Singapore 639798
Abstmct- During the return stroke, the radiated electric
field from a lightning channel contains vertical and horizontal
components of electric fields, which are both responsible
for producing transients in power lines, telecommunication
lines, and electronic circuitry of communication and control
systems. This paper analyses the characteristics of the vertical
and horizontal components of electric field depending on
different parametric conditions of the return stroke. Lightning
induced voltages on an overhead telecommunication
line are also calculated for different elemental fields. The numerical
results show that horizontal electric field (HEF) produces
high ringing of fields at distances far from the strike
point, and plays an important role in producing induced
voltages in the vicinity of the lightning channel. The radiation
and the induction components of fields are found to be
responsible for the change in polarity of induced voltages.
I. Introduction
Lightning is a natural source of electrical intcrference. It
is caused by an accumulation of charge on clouds, which,
when sufficient potential (minimum 3 x 106V to maximum
1Ol0V) is reached with respect to the ground, breaks down
the air insulation gap and a discharge spark results. During
lightning discharge a pulse current with fast rise time and
high peak moves between ground and cloud with a high
velocity. This moving current pulse radiates electromagnetic
radiation of very high energy into the surrounding
medium. The radiated electric field comprises two component
fields: the vertical electric field (VEF) and the horizontal
electric field (HEF). Both the VEF and the HEF
are important in coupling calculations, for example to determine
the lightning induced overvoltages appearing on
electric utilities’ or telecommunication lines when lightning
occurs nearby. Much research has been conducted to investigate
the coupling effect in power or telecommunication
lines due to lightning radiated electric fields[l-81. However,
it is important to investigate the role of elemental fields
in producing induced overvoltage. Firstly, we analyse the
characteristics of the elements of both fields as a function
of strike distance. The change in electric fields for different
channel heights and observation point heights of the
return stroke are also calculated. Finally, the individual
contributions of the elemental fields in producing induced
voltages in an overhead telecommunication line is considered
within the scope of this paper. The integro-differential
expressions for electric fields at a point above the ground
havc been solved using the integral equation method. The
induced voltage calculation follows the model of Agrawal
et al.[l] to consider both the VEF and the HEF.
0-7803-5057-W99~$10.00 0 1999 IEEE
63 5
X

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ฟ้าผ่า Radiated เขตไฟฟ้า และความมีส่วนทำให้แรงดันเหนี่ยวนำให้M. G. Sorwar และกอสลิง G. I.มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีหนานหยางโรงเรียน EEE, Nanyang อเวนิวสิงคโปร์ 639798Abstmct - ระหว่างจังหวะส่งคืน การไฟฟ้าราเดียตาฟิลด์จากช่องฟ้าผ่าประกอบด้วยแนวตั้ง และแนวนอนส่วนประกอบของไฟฟ้า ซึ่งทั้งสองรับผิดชอบสำหรับการผลิตอินพุตวงจรในสายไฟฟ้า โทรคมนาคมเส้น และวงจรอิเล็กทรอนิกส์สื่อสารและควบคุมระบบ ลักษณะของแนวการวิเคราะห์กระดาษนี้และแนวนอนส่วนประกอบของสนามไฟฟ้าขึ้นอยู่กับเงื่อนไขพาราเมตริกต่าง ๆ ของคืน ฟ้าผ่าแรงดันเหนี่ยวนำให้ในการสื่อสารโทรคมนาคมที่จ่ายนอกจากนี้ยังมีคำนวณบรรทัดสำหรับต้นธาตุ ที่เป็นตัวเลขแสดงผลผลิต (HEF) สนามไฟฟ้านั้นแนวนอนringing สูงของเขตข้อมูลที่มีระยะห่างจากการนัดหยุดงานจุด และมีบทบาทสำคัญในการผลิตอาจแรงดันดีช่องฟ้าผ่า การฉายรังสีและพบการเหนี่ยวนำส่วนประกอบของเขตข้อมูลเป็นรับผิดชอบในการเปลี่ยนขั้วของแรงดันเหนี่ยวนำให้I. บทนำฟ้าผ่าเป็นแหล่งธรรมชาติของไฟฟ้า intcrference มันเกิดจากการสะสมค่าเมฆ ที่เมื่อมีศักยภาพเพียงพอ (ขั้นต่ำ 3 x 106V ให้มากที่สุด1Ol0V) ถึงกับพื้น แบ่งลงช่องว่างอากาศฉนวนกันความร้อนและการปล่อยประกายผล ในระหว่างการฟ้าผ่าถ่ายชีพจรมีเวลาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และย้ายจุดสูงสุดสูงระหว่างพื้นดินและเมฆ มีมากความเร็ว ชีพจรปัจจุบันนี้เคลื่อนแผ่กระจายออกแม่เหล็กไฟฟ้ารังสีพลังงานสูงมากในรอบสื่อ สนามไฟฟ้าราเดียตาประกอบด้วยส่วนประกอบสองเขตข้อมูล: (VEF) สนามไฟฟ้าในแนวตั้งและแนวสนามไฟฟ้า (HEF) VEF และใบ HEFมีความสำคัญในการ coupling คำนวณ ตัวอย่างการกำหนดฟ้าผ่าเกิดจาก overvoltages ที่ปรากฏบนไฟฟ้าสาธารณูปโภคหรือรายการโทรคมนาคมเมื่อฟ้าผ่าเกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียง มีการดำเนินการวิจัยมากการตรวจสอบผลคลัปพลังงานหรือโทรคมนาคมบรรทัดจากฟิลด์ไฟฟ้าฟ้าผ่า radiated [l-81 อย่างไรก็ตามจะต้องตรวจสอบบทบาทของธาตุในผลิต overvoltage อาจ ประการแรก เราวิเคราะห์ความต้องการลักษณะขององค์ประกอบของฟังก์ชันทั้งสองตามระยะทางการโจมตี การเปลี่ยนแปลงในไฟฟ้าสำหรับแตกต่างกันความสูงช่องและสังเกตความสูงของจุดกลับยังคำนวณจังหวะ ในที่สุด แต่ละบุคคลเกิดจากผลงานของฟิลด์ธาตุในการผลิตถือว่าแรงดันในบรรทัดเป็นค่าใช้จ่ายในการโทรคมนาคมภายในขอบเขตของเอกสารนี้ Integro แตกต่างกันนิพจน์สำหรับฟิลด์ไฟฟ้าจุดเหนือพื้นดินhavc ถูกแก้ไขโดยใช้วิธีสมการเป็นการ ที่แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำให้คำนวณตามแบบของ Agrawalร้อยเอ็ด [l] al. พิจารณา VEF และใบ HEF0-7803-5057-W99 ~ $10.00 0 1999 IEEE63 5X

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สายฟ้าแผ่สนามไฟฟ้าและของพวกเขา
บริจาคเงินให้กับการชักนำให้เกิดแรงดัน
M. G. Sorwar และ IG ห่าน
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยาง
ของโรงเรียน EEE, นันยาง Avenue
Singapore 639798
Abstmct- ในช่วงจังหวะการกลับมา, ไฟฟ้าแผ่
ข้อมูลจากช่องฟ้าผ่ามีแนวตั้งและแนวนอน
ส่วนประกอบของสนามไฟฟ้าซึ่งมีทั้งความรับผิดชอบ
ในการผลิตชั่วคราวในอำนาจ สายโทรคมนาคม
เส้นและวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของการสื่อสารและการควบคุม
ระบบ บทความนี้วิเคราะห์ลักษณะของแนวตั้ง
และแนวนอนส่วนประกอบของสนามไฟฟ้าขึ้นอยู่กับ
เงื่อนไขที่แตกต่างกันพารามิเตอร์ของโรคหลอดเลือดสมองกลับมา ฟ้าผ่า
แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำในการสื่อสารโทรคมนาคมค่าใช้จ่าย
สายคำนวณยังทุ่งธาตุที่แตกต่างกัน ตัวเลข
ผลแสดงให้เห็นว่าสนามไฟฟ้าในแนวนอน (HEF) ผลิต
เสียงสูงของเขตข้อมูลในระยะไกลจากการนัดหยุดงาน
จุดและมีบทบาทสำคัญในการผลิตเหนี่ยวนำให้เกิด
แรงดันไฟฟ้าในบริเวณใกล้เคียงของช่องฟ้าผ่า รังสี
และส่วนประกอบเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กจะพบว่ามี
ความรับผิดชอบสำหรับการเปลี่ยนแปลงในขั้วของแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ.
I. บทนำ
สายฟ้าเป็นแหล่งธรรมชาติของ intcrference ไฟฟ้า มัน
มีสาเหตุมาจากการสะสมของค่าใช้จ่ายบนเมฆซึ่ง
เมื่อมีศักยภาพเพียงพอ (ขั้นต่ำ 3 x 106v สูงสุด
1Ol0V) จะมาถึงด้วยความเคารพกับพื้นหยุดพักลง
ช่องว่างฉนวนกันความร้อนอากาศและผลการจุดประกายการปล่อย ในช่วง
ฟ้าผ่าปล่อยชีพจรปัจจุบันที่มีเวลาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและ
ย้ายจุดสูงสุดสูงระหว่างพื้นดินและเมฆกับสูง
ความเร็ว นี้ย้ายชีพจรปัจจุบันแผ่กระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
รังสีพลังงานสูงมากเข้ามาในรอบ
กลาง แผ่สนามไฟฟ้าประกอบด้วยสององค์ประกอบ
สาขา: สนามไฟฟ้าในแนวตั้ง (VEF) และแนวนอน
สนามไฟฟ้า (HEF) ทั้ง VEF HEF และ
มีความสำคัญในการคำนวณการมีเพศสัมพันธ์เช่นการตรวจสอบ
แรงดันเหนี่ยวนำให้เกิดฟ้าผ่าที่ปรากฏบน
สาธารณูปโภคไฟฟ้าหรือสายโทรคมนาคมเมื่อฟ้าผ่า
เกิดขึ้นใกล้เคียง การวิจัยจำนวนมากได้รับการดำเนินการในการตรวจสอบ
ผลการมีเพศสัมพันธ์ในอำนาจหรือการสื่อสารโทรคมนาคม
สายเนื่องจากฟ้าผ่าสนามไฟฟ้าแผ่ [L-81 แต่
มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะตรวจสอบบทบาทของฟิลด์ธาตุ
ในการผลิตเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกิน ประการแรกเราวิเคราะห์
ลักษณะขององค์ประกอบของเขตข้อมูลทั้งสองเป็นฟังก์ชัน
ของระยะทางการนัดหยุดงาน การเปลี่ยนแปลงในสนามไฟฟ้าที่แตกต่างกันสำหรับ
ความสูงของช่องทางและความสูงของจุดสังเกตของ
โรคหลอดเลือดสมองกลับมานอกจากนี้ยังมีการคำนวณ สุดท้ายแต่ละคน
มีส่วนร่วมของสนามธาตุในการผลิตเหนี่ยวนำให้เกิด
แรงดันไฟฟ้าในสายการสื่อสารโทรคมนาคมถือว่าเป็นค่าใช้จ่าย
ภายในขอบเขตของบทความนี้ ความแตกต่าง integro
การแสดงออกสำหรับสนามไฟฟ้าที่จุดเหนือพื้นดิน
havc รับการแก้ไขโดยใช้วิธีสมการหนึ่ง
การคำนวณแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำต่อไปนี้รูปแบบของ Agrawal
et al. [L] ที่จะต้องพิจารณาทั้ง VEF และ HEF.
0-7803-5057-W99 ~ $ 10.00 0 1999 IEEE
63 5
X

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สายฟ้าแผ่สาขาไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยว

บริจาคเมตรกรัม sorwar G . ลูกห่านและมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยาง

โรงเรียนอี้ๆ นันยางถนน

abstmct - สิงคโปร์ 639798 ในระหว่างกลับจังหวะแสงแดดไฟฟ้า
สนามจากฟ้าผ่า ช่องบรรจุแนวตั้งและแนวนอน
องค์ประกอบของสนามไฟฟ้าซึ่งมีทั้งความรับผิดชอบ
สำหรับการผลิตชั่วคราวในสายไฟ โทรคมนาคม
เส้นและวงจรอิเล็กทรอนิกส์การสื่อสารและการควบคุม
ระบบ บทความนี้วิเคราะห์ลักษณะของแนวนอนและแนวตั้ง
องค์ประกอบของสนามไฟฟ้าขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันของ
เงื่อนไขคืนโรคหลอดเลือดสมอง ฟ้าผ่าและแรงดันบนค่าใช้จ่ายโทรคมนาคม

บรรทัดเป็นค่าสำหรับเขตข้อมูลธาตุต่าง ๆ ผลลัพธ์เชิงตัวเลข
แสดงแนวนอนสนามไฟฟ้าเขาผลิต
เสียงสูงของเขตข้อมูลที่ระยะทางห่างจากจุดปะทะ
และมีบทบาทสำคัญในการผลิตเกิด
แรงดันไฟฟ้าบริเวณช่องสายฟ้า รังสี
และเหนี่ยวส่วนประกอบของเขตข้อมูลจะพบว่ามี
รับผิดชอบในการเปลี่ยนขั้วของแรงดัน .

ผมแนะนำสายฟ้าเป็นแหล่งธรรมชาติของไฟฟ้า intcrference . มัน
เกิดจากการทับถมของประจุบนเมฆ ซึ่ง
เมื่อเพียงพอศักยภาพ ( ขั้นต่ำ 3 x 106v สูงสุด
1ol0v ) จะถึง ส่วนที่พื้นหมดสภาพ
ฉนวนช่องว่างอากาศ และปล่อยประกายผลลัพธ์ ระหว่าง
การเกิดฟ้าผ่าชีพจรปัจจุบันกับเวลาที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และยอด
สูงย้ายระหว่างพื้นดินและเมฆที่มีความเร็วสูง

นี้ย้ายชีพจรปัจจุบันแผ่กระจายรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
ของสูงมาก พลังงานในรอบ
) การแผ่สนามไฟฟ้าประกอบด้วยสององค์ประกอบ
สาขา : สนามไฟฟ้าแนวตั้ง ( vef ) และสนามไฟฟ้าแนวนอน
( เฮฟ ) ทั้ง vef และเฮฟ
เป็นสิ่งสำคัญในการคํานวณคลัป ตัวอย่างเช่นการตรวจสอบ
ฟ้าผ่าเกิด overvoltages ปรากฏบน
สาธารณูปโภค ไฟฟ้า หรือสายโทรคมนาคมเมื่อสายฟ้า
เกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียง การวิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษามาก
coupling ผลในอำนาจ หรือสายโทรคมนาคม
เนื่องจากฟ้าผ่า [ l-81 แผ่สาขาไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม
มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะศึกษาบทบาทของธาตุนา
ในการผลิตจากปัญหาแรงดันเกิน ประการแรก เราวิเคราะห์ลักษณะขององค์ประกอบของเขตข้อมูล

ตีทั้งสองเป็นฟังก์ชันระยะทาง การเปลี่ยนแปลงในสนามไฟฟ้าสำหรับความสูงช่องต่าง ๆและจุดสังเกตความสูงของ

กลับจังหวะยังมีการคํานวณ ในที่สุด บุคคล
ผลงานของสาขาธาตุในการผลิตและแรงดันไฟฟ้าในค่าใช้จ่ายโทรคมนาคมสาย

ถือว่าเป็นภายในขอบเขตของบทความนี้ การ integro ดิฟ
การแสดงออกสำหรับสนามไฟฟ้าที่จุดเหนือพื้นดิน
havc ได้รับการแก้ไขโดยใช้วิธีสมการหนึ่ง การคำนวณแรงดันเหนี่ยว
ตามรูปแบบของ Agrawal
et al . [ L ] เพื่อพิจารณาทั้ง vef และเฮฟ .
0-7803-5057-w99 ~ $ 10.00 0 1999 IEEE
5
x 63