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基于分布式串联电感雷电回击电磁模型的电流分布及辐射电磁场研究
随着工业化和城市化的快速发展，电力设备的使用越来越广泛。但在雷电天气下，电力设备和输电线路很容易遭受雷电击中，从而产生强电流和辐射电磁场，给人们的生命和财产安全带来威胁。因此，研究雷电回击电磁现象对于防范雷电灾害、提高电力设备的抗灾能力具有重要意义。
本文基于分布式串联电感电路模型，研究雷电回击电磁现象中电流分布和辐射电磁场的特性。分布式串联电感电路模型是描述输电线路和设备在雷电天气下被击中时，电流和电磁场的传播和反射特性的数学模型。该模型将雷电回击模拟成由一串分布式电感和分布电容环节串联组成的电路，可以较准确地描述电力设备和输电线路被雷电击中时电流和电磁场的变化。
对于电流分布，本研究采用Matlab软件进行计算，并使用图表进行展示。结果表明，在雷电击中后，电流会随着电路的分布式电感进行反复反射和传输，形成波动状态。而分布式电感的大小和电路长度会影响电流的波动范围和波形。此外，电流分布还受到地线电阻和接地方式等因素的影响。
辐射电磁场是指在雷电击中后离开电路的电磁场。本研究采用3D电磁场仿真软件CSTStudioSuite模拟电磁场的分布和强度。结果表明，辐射电磁场呈现出明显的球形扩散和指向性，垂直于输电线路和电力设备的电场和磁场都很强，其强度随着距离的增加迅速衰减。而雷电回击电磁场中的频谱范围非常广，从几百Hz到几十MHz都有较大的能量分布。
综上所述，本文基于分布式串联电感电路模型，研究雷电回击电磁现象中电流分布和辐射电磁场的特性。研究结果表明，电流和电磁场在雷电击中后会出现波动和衰减现象，而分布式电感和电路长度、接地方式等因素会影响电流和电磁场的变化规律。本文的研究成果可为电力设备的防雷设计和雷电灾害预测提供重要参考，对于提高电力设备的抗灾能力和人们的生命财产安全具有重要意义。