近地长电缆对高空电磁脉冲晚期部分的响应

防雷工程师考试试题1、填空题（江南博哥）高层建筑屋顶的较大金属体可不装接闪器，但应与屋面防雷装臵（）。

答案：相连2、问答题在第一类防雷建筑物中，独立避雷针的接地装臵冲击接地电阻是多少欧姆才符合要求。

（GB50057-1994（2000版）第3.2.1条）答案：不大于10欧姆。

3、问答题建筑物雷电防护可分为几类？分别说明，并且举两种有代表性的建筑物。

答案：建筑物雷电防护可分分为三类：第一类：国家重要建筑物易燃易爆场所一旦发生事故会造成重大的伤亡及大量的经济损失如：大型油库、火药库、第二类、国家级建筑物、一般的易燃易爆场所、如：加油站等。

第三类、是除一、二种外属于第三类如：3米—5米一般的建筑场所4、问答题第一类防雷建筑物中当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于多少Ω时，连接处应用金属线跨接？答案：0.035、问答题申请防雷装置初步设计审核应当提交哪些材料？答案：（一）《防雷装置设计审核申请书》；（二）总规划平面图；（三）防雷工程专业设计单位和人员的资质证和资格证书；（四）防雷装置初步设计说明书、初步设计图纸及相关资料。

需要进行雷击风险评估的项目，需要提交雷击风险评估报告。

6、多选遇有下列情况之一，应划为第三类防雷建筑物的有（）A.预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物B.具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物C.在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20米及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物D.内部设有信息系统需防LEMP的建筑物答案：A,C,D7、填空题在TN—S系统中，电涌保护器的最大持续工作电压UC不应低于U0的（）倍。

答案：1.18、单选测量接地电阻时，为保证有零电位区间，应使电流回路的两极有足够大的间距，一般为（）米。

A.20mB.40mC.60m答案：B9、填空题为减少电磁干扰的感应效应，宜采取以下的基本屏蔽措施：建筑物和（）的外部设屏蔽措施，以（）的路径敷设线路，线路屏蔽。

均匀传输线方程还存在一些难以解决的问题，因此对传输线方程通过拉氏变换在复频域内求解成为了一个研究方向。

为了便于计算，假设线上电压、电流都为零初始条件，则对方程（１）、（２）两端分别取拉氏变换可得如下的形式一一ｄＵ＿（ｘ，ｓ）：（风＋ｓＬｏ）Ｉ（ｘ，ｓ）（６）ａ，ｘ—ａ—Ｉ（＿ｘ，ｓ）：（Ｇ。

＋ｓＣｏ）Ｕ（ｘ，ｓ）（７）ａｘ其中Ｕ（ｘ，Ｊ）和舡声）分别为ｕ（ｘ，０和如，ｆ）的象函数。

联立方程（６）、（７）可解得线上电压电流的复频域通解为ｕ（ｘ，Ｊ）＝Ｆｓ（ｓ）ｅ一７‘’ｎ＋Ｅ０）Ｐ＋７‘。

ｎ（８）ｍ，班赤ｋ∽州小一哪矿巾¨】（９）上两式中ｒ（ｓ）为均匀传输线的传播常数，其定义为ｙ（ｓ）＝．，／—（Ｒｏ＋ＳＬ—ｏ）（Ｇｏ＋—ｓＣ—ｏ）（１０）ｚ。

（ｓ）为均匀传输线的特性阻抗，其定义为Ｚｃ（ｓ）＝Ｆ１０）、Ｆ２（ｓ）均为。

的定。

在式（８）、（９）中，分别令ｘ－－－－Ｏ并分别代２，至ｔＪ式（１２）、（ｔ３）ｔ扣，可得关于Ｆｌ（ｓ）、，２０）的方程组Ｅ（Ｊ）＋Ｒ（ｓ）＝ｕ，（ｓ）一丽１ｍ）一删ｍ）（１４’Ｆｌ（ｓ）ｅ‘７‘５’。

＋Ｅ（Ｊ）ｅ７‘’’‘。

去ｋ∽ｅ州叫一哪矽∽７ｍ）（１５）联立方程０４）、（１５）将求解所得的Ｆｌ（ｓ）、Ｆ２（ｓ）分别代入式（８）、（９）可得均匀传输线在给定边界条件下吣，）和Ｊ０，ｓ）的解为Ｕ（ｘ∽＝筹箫琊ｍ），ｓ）２≥而≤老嚣Ｆ七（ｓ）（，ｓ（５）（１６）怖）＝蒂鞴ｋ（Ｓ）Ｕｓ∽如印２亩‘蒜黹而。

’（１７）其中ｎ。

（Ｊ）、ｎ２０）分别为传输线始端和终端的反ｏＦ＝＝ｉ＝；ｒ。

图１长度为ｌ传输线的复频域模型图１所示为一段均匀传输线的复频域模型，该传输线的长度为，，假设其始端接有内阻为ｚｏ（ｓ）的电压源己‘Ｏ），终端接入一任意负载Ｚ施），则始端和终端边界条件的复频域形式分别为ｕ（ｏ，ｓ）＝Ｕｓ（ｓ）一Ｉ（ｏ，ｓ）ｚｏ（ｓ）（１２）ｕ（１，５）＝，（，，ｓ）ＺＬ（ｓ）（１３）０８）州加揣∽，㈣＝丽ｚ丽Ａｓ）而（２０）如果给出激励源“Ｏ）的具体形式．那么对式（ｔ４）、（１５）分别求取拉氏反变换则可获得线上电压、电流在给定边界条件下的解析解，但是从现有的文献州中还找不到可以描述线上行波多次反射过程的拉氏变换对，因此只能求取某些特定情形下的解析解。

收稿日期:2003-04-27　作者简介:卢榆孙(1942-),男,江苏无锡人,研究员. 文章编号:1671-6906(2003)S1-0015-05航天器・空间环境与电和磁卢榆孙(上海东晟纳米科技发展公司,上海200127)摘　要:　回顾了航天界中的静电问题发展历程,综述了空间环境的特点.主要讨论了空间环境与航天器相互作用产生的航天器表面静电积累现象和由此引发的一系列新的物理效应,特别是静电转化的脉冲放电对航天器的破坏作用以及对未来有可能出现的核战造成的核爆电磁脉冲破坏与防护.另外,也对国内外飞船技术的发展及对静电问题的考虑作了简要讨论.关　键　词:　航天器;空间环境;静电;电磁脉冲中图分类号:　V520 文献标识码:　A1　航天界静电问题的发展历程正如著者在以往两届静电学术会议上的报告指出的静电问题不仅在地面上大量存在,在空间技术中也遇到同类问题的困扰.因为在20世纪60年代初随地球同步轨道卫星的运行,出现了一系列异常现象严重干扰了卫星的正常工作.起初这种异常现象一直得不到合理而正确的解释.直到1970年美国De F orest 在实验室复现此过程,证明是空间静电积累现象引发的结果.从此开始了大规模的卫星表面充放电机理研究并在此基础上发展了一系列实验与模拟技术和充放电控制及测量技术.有力地保障了卫星工作的可靠性,提高了卫星工作的寿命.随着政治,军事形势的发展,此后又从适应未来核战条件下的生存要求出发,提出了在核爆引发的强电磁脉冲环境下航天器的生存与工作可靠性课题.以上就是航天界中静电问题研究发展的轨迹.归结起来,航天科技领域中,静电问题的发展经历可以用图1列出的各个阶段来描述:图1　静电问题的发展经历图示第14卷S1期2003年8月 中原工学院学报JOURNA L OF ZH ONG YUAN INSTTUTE OF TECHN OLOG Y V ol.14SupplementAug.,20032　空间环境与航天器静电充放电空间环境条件的严酷性,现已广为人们所知,比如空间真空环境(压力低达10-6Pa 以下),在如此低的压力下,许多材料,包括金属材料除了出气还都会发生升华现象,有机材料还可能出现某些成份的损失.空间又是一个高低温交变的“试验箱”.在向阳面,由阳光照射引起的温升可高达200℃.而卫星的背光面,卫星面对的是浩瀚的背景温度只有3K (-270℃)的深冷宇宙空间,温度可低到-200℃以下.这是因为热量只能靠辐射和少量的传导方式来交换.没了空气也就也就不存在对流了,所以出现巨大的温差、强烈的阳光不但带来了巨大的热量,而且阳光中的紫外线对材料的影响更为重要.紫外光尤其是短波紫外光对材料的直接作用是打断分子间的键合,使高分子材料产生裂解、交联,从而加速了材料性能的衰退,除了强烈的太阳辐射,还有空间各种带电粒子如原子、电子(极少量的重核粒子)以及γ射线、X 射线的入射、带电粒子对航天器的作用,其结果是低能电子(≤50keV )使航天器表面产生不等量电荷积累.这种不等量的静电积累进而引发航天器表面对空间的放电,表面和表面间的飞弧,表面对航天器构架的击穿等次级物理效应.而高能电子(>百万电子伏)则会在各种绝缘材料内部沉积,形成内带电.除了上述这些环境,对低轨道的星、船还会遭遇到原子氧冲刷剥蚀的环境作用.原子氧通常存在于地面上空200～700km 的空间,超过700km ,原子氧的浓度就十分稀薄了.即使在此高度范围内,原子氧的浓度分布还要随季节,每天的时间和纬度而变化,一般而言浓度大致在109cm 3左右.故对运动速度为7～8km/s 的航天器而言,在航天器的迎风面每年受到的原子氧作用的剂量可达1020cm 3左右,且原子氧的动能可达到5eV 大小,因而原子氧对材料的剥蚀损伤作用是十分明显的,加上原子氧的化学活性远大于分子状态的氧,故而这种破坏作用不仅明显而且十分严重.由上述讨论可知,每种空间环境对航天器的作用是一个十分复杂而严酷的过程,除了空间真空环境,高低温交变,太阳辐射环境,对所有航天器不管其轨道如果都有基本相同的作用外,原子氧环境主要是对那些轨道如果高度在700km 以下,200km 以上的航天器有强烈的作用,出此范围则影响可忽略.而对那些地球同步轨道和太阳同步轨道卫星,则由于受到范・艾伦辐射带和极光活动区中带电粒子—电子、质子的作用必须考虑其材料表面和内部的电荷沉积问题.电荷在材料表面的沉积引起的不等量充电,又会造成放电、起弧和击穿等次级物理效应.这过程本质上是由不等量充电积累的静电能通过上述效应转化为脉冲放电以电磁能的形式再放出来.除此以外,卫星上还有一些裸露于太空的电学部件,比如太阳电池阵列等.太阳电池阵列作为一个整体,在其所有通路、连接点上都会有一定的电压,这种电压的存在是充电诱发源,往往在这些区域附近更易积累电荷.因而也更容易出现放电起弧.这就是航天界所称之为的诱发充电.随着航天技术的发展,载人航天以及宇航员的舱外活动都相继出现,此时可把舱外活动的宇航员看作是一个独立的航天器.事实表明当一个小的航天器在一个大的航天器附近时将可能被充电,这一现象称之为等离子体中的多体相互作用(MIP )问题.舱外活动单元(E MU )靠近低高度极轨航天飞机的情况已被仔细检验过.极光电子使航天飞机和E MU 两者都充电.航天飞机所充的极光电子引起的负电位加速了空间离子流,于是小的舱外活动单元(E MU )可能受到的离子流的作用更甚于附近无大航天飞机时的情况.当然此时一旦发生放电显然也会更强烈.见图2所示.图2　大物体附近的小物体带电状态受极光电子与被大物体电位加速的离子密度共同作用影响这种电磁脉冲(E MP )其典型幅度可达到数十安培而脉宽为纳秒至毫秒级,因而产生的电磁干扰足以使星上电子开关工作异常,系统失效,材料损坏,更普遍的是需地面干预的伪指令事件及数据丢失或扩充.从而缩短航天器的寿命.于是,开始了以航天器表面静电现象研究为起点的以航天器的电磁脉冲(E MP )、电磁干扰(E MI ),电磁兼容(E MC )等为研究中心的控制与防护技术研究.综上所述,不管是静电引起还是诱发造成或则是多体问题中的充电,其本质都是通过电磁脉冲方式将逐渐积蓄的静电能释放出去.于是对航天技术领域中的静电问题研究演变成几条途径,一是消除静电积累・61・ 中原工学院学报 2003年　第14卷　的技术研究;二是航天材料表面的静电充/放电测量;三是航天器的电磁干扰防护与兼容设计;四是航天器表面充电状态预示分析,包括数学与物理模型的建立,计算软件的设计;五是建立包括试验装置、试验方法与防护技术在内的一系列整套的规范.3　核电脉冲(NE MP)与电磁脉冲武器此后,随着冷战时代的开始,二个阵营双方都在考虑如何提高航天器的生存能力,防护敌方的核攻击.这里的核攻击并非指核武器直接攻击航天器本身,而是指核爆所产生的强烈的电磁脉冲对航天器所造成的损害.1962年太平洋中部上空的核爆炸在以此为中心的数百万平方英里范围内熄灭了路灯,在夏威夷岛使汽车熄火,电话系统中断,其他技术系统损害.从此Liverm ore,Los Alam os等研究机构纷纷开展了有关NE MP(核电磁脉冲)的效应研究与全面的E MP加固技术研究.一般认为,作为E MP攻击的有效方式,在高空200km处核爆炸应是几百万吨的武器,其视野将达爆心地面投影点1600km处,50km高度爆炸的一般应是一万吨级的裂变武器,其视野为800km.X射线将增强高空电磁脉冲原区的空气电离,从而降低核武器的E MP峰值.使核爆E MP的场强限制在典型的30000V/ m左右.随着核武器的发展,电磁脉冲耦合对象也即电子系统也发生了很大变化.因此现在看来,E MP场强与当量的关系不是很大.特殊设计的千吨级核武器,其E MP效应可能远大于百万吨级的普通弹头.目前小于1万t的核弹头能激励很强的E MP信号.除了核武器的爆炸可激励强E MP干扰外,科技发展还证明了用非核强电磁脉冲技术也可造成极大的破坏.美国Liverm ore实验室作了一次演示,用一台价值仅一万美元的伪装的车载非核武器E MP显示了不露痕迹的摧毁了一个造价达10亿美元的政府系统的可能性.于是,充分表明加强研究E MP,屏蔽E MP和加固从元器件到系统级抗E MP工作的重要性与必要性.通常把30km以上的核爆称之为高空核爆.1km 以上30km以下的叫低空核爆.由高空核爆引发的高空电磁脉冲(HE MP)在地面观察可以看到三种类型:早期(快)、中期(中等速度)和晚期(慢).早期其高峰值场强(数万伏/米),快上升时间(ns级)短脉冲持续时间(～100ns级),波阻抗377Ω;中期幅度在10～100V/M 量级.出现时间100ns到数十ms之间.晚期也称为磁流体力学电磁脉冲(MH D—E MP),低场强(数十mv/m),慢上升时间(秒级)长脉冲中:E0=50000V/m,α=4×107S-1,β=6×108S-1,k=1.3该式所描述的曲线如图3所示:图3　HE MP早期电场的特性曲线.脉冲持续时间(数百秒)在自由空间中,电场的早期特性表示为:E1(t)=E0×k(e-αt-e-βt) 该曲线的波形已考虑了所有早期波形的特征,故被视为标准波形.从能通量的角度来看,早期脉冲中所包含的能通量有0.114J/m2,而中、晚期脉冲二者之和才仅0.013J/m2,因而中晚期的能通量相比之下可忽略不计.核爆还有一个特点是伴随有强烈的X、γ射线放出,X射线能量占核爆总能释放量的70%以上,而γ射线的能量比X射线的能量要小3个量级左右.X射线与γ射线都可在金属箱体(如仪器的机箱)内产生内电磁脉冲(IE MP).对γ射线而言,金属箱体是透明的,对X射线来说,只有60keV以上的硬X射线可穿透金属箱体,但这部分约占X射线总能量的10%,所以进入机箱的X射线能量仍比γ射线要高二个量级.故而对X射线产生的机箱IE MP必须引起足够重视.有关研究机箱X—IE MP对电路的耦合问题大致有电耦合—电容偶合;磁偶合—电感偶合二种偶合机制和相关偶合模型.根据以上多方面的研究,形成抗X—IE MP的加固措施.所谓加固有三层意思,一是降低入射到机箱内的X射线强度;二是要设法降低机箱的X光电子发射强度;三是降低IE MP的偶合度.于是采用在电子学机箱外粘贴或喷涂特种金属材料,估计可降低二个量级X射线总能量;在机箱内壁用低Z电介质涂层.因为X 光电子发射产额与材料原子序数有关,Z越大材料的光电子产额越高;第三,设法降低IE MP的偶合度.这可以对关键器件采取先加包40milli厚的铅皮,第二层用1milli的铝箔包在铅皮外,最外层再用2milli厚的聚酯薄膜,以防止铅中电子发射对电路引脚的响应产・71・　S1期 卢榆孙:航天器・空间环境与电和磁生干扰.第四,电路板应用聚酯材料以减少光电子产额1～2个量级;第五,机箱罐封低Z 泡沫材料,以遏制电子的运动.4　中国飞船与飞船技术中的静电预防问题 世界上现在已发射载人飞船的国家只有美、俄二家,我国即将成为第三家.从飞船发展的历程来看,无论俄罗斯还是美国,大致都经历了三代:苏/俄的东方号(第1代)、上升号(第2代)、联盟号(第3代);美国的水星号(第1代),双子星号(第2代)和阿波罗号(第3代)以及由波罗号发展而来的“天空实验室”空间站.上述多种飞船除阿波罗号是登月载人飞船外,其余皆为卫星式飞船.我国神舟号也是一种卫星式载人飞船.它属于第三代,外形与苏/俄联盟号很相似,有一部分技术从俄引进,是一种三仓一段式结构,即轨道仓、返回仓、推进仓和附加段,但技术上有所进步,比如可绕单轴转动的二对太阳能电池翼,还有飞船返回后可留轨继续工作半年的轨道舱.中国的运载火箭长征—2F ,它可以把8t 的有效载荷送入200～350kM 的倾角42.4°～42.7°的近地轨道.火箭的可靠性达到97%,航天员的安全性达到99.7%.载人航天是一项十分复杂的大系统工程,他包括以下的系统工程:(1)航天员系统.它是以航天员为中心的医学和工程相结合的复杂系统,涉及到航天生命科学和航天医学工程等许多重要领域;(2)有效载荷系统.它是利用飞船的空间实验支持能力,开展对地观测,环境监测,进行材料科学、生命科学、空间天文等科学实验工作;(3)载人飞船系统;(4)运载火箭系统.现在的长征—2F 在过去-2E 运载火箭基础上提高了箭体结构、动力装置系统、控制系统、遥测系统、外弹道测量系统的可靠性,还增加了故障检测和逃逸救生系统.可以提高上升段航天员的安全性;(5)陆地发射系统.除应具有其他航天器所要求的选址条件外,还应多考虑人的安全问题,如雷电天气要少,有较好的空中和地面电磁环境,火箭发射方向上近百公里内最好应无高山密林和较集中的居民点等;(6)测量系统.当航天器在太空中飞行时,还需强大的地面支持,靠测控通信系统保持天地间的经常性联系.它包括轨道测量、遥控、遥测火箭安全控制及航天员逃逸控制、计算机系统及监控设备、船地通信和地面通信设备等;(7)返回着陆系统.它要完成飞船着陆前后的测量通信,飞船着陆后的搜索回收、营救航天员和对舱内有效载荷进行处置.以上所述仅是载人飞船技术的主体部分,如分解得细一些,比如舱内布置的考虑还涉及人体工程学等.舱内材料选择也应考虑到防静电性能,因为如果产生静电积累而引发打火,这将是一件危险的事情.历史上美国曾发生过在发射架上因纯氧舱内起火而烧死三人的惨痛教训.还曾经报道过飞船与空间站对接时,因对接区静电积累而使对接遇到困难.所以为卫星和载人飞行的安全,静电问题是一个需要十分注意解决的问题,尤其是由静电转化而来的电磁脉冲更是不可忽视的重要因素.参考文献:[1]　Aarset B ,Cloud R W.E lectron emission from metals under high 2energy hydrongen ion bombardment [J ].Journal of Applied Physics ,1953,25:1365.[2]　Bowman K G,Battagin A ,Dubois G R.Thickness scaling for arc discharges on electron -beam -charged dielecties[J ].IEEE T ransactionson Nuclear Science ,1985,NS 32(6):4073.[3]　Bowman C ,Bog orad A ,Ship ,et al.S pacecraft -level current injection testing to investigate discharge coupling m odel[J ].IEEET ransactionon Nuclear Science.1989,NS36(6):2033.[4]　Bog orad A ,Bowman C.Am plitude scaling of s olarArray discharges[J ].IEEE T ransaction on Nuclear Science ,1990,37(6):2112.(下转第23页)・81・ 中原工学院学报 2003年　第14卷　图3　回击传播速度随通道高度的关系曲线 由图2知,平均传播速度随回击通道温度的升高而增加,随先驱放电电荷密度的增加而增加.4.2　回击传播速度与通道高度回击传播速度与通道高度的变化曲线见图3.计算时,回击尖端的电场设为6000v/m.由图3知,回击速度在第一个几百米中显著减少.300m 时速度约为2.8×108m/s.更详细的讨论结果,将另文介绍.参考文献:[1]　Sharbaugh A H.An investigation of the breakdown strength of nitrogen at high tem peratures with use of a shock tube[J ].T rans.Amer ,I nst.E lect.E ngrs ,1961,80:333-344.[2]　C ooray V.E lectric field at the discharge tip couples the speed and currents of dart leaders ,return strokes and M 2com ponents[J ].E lectrostat 2ics ,1997,40&41:85-91.[3]　K u ffel E ,Z aengle W S.High v oltage engineering foundations[M].Ox ford :Pergmen Press ,1984.R esearch on Field Distribution Across theDischarge Channel of Leaders and R eturn StrokesS UN K e 2ping(Research Section of Statics and E MC ,Shanghai Maritime University ,Shanghai 200135China )Abstract :This paper discusses the field distribution across discharge channels of dart leaders ,connecting leaders and re 2turn strokes when they propagate themselves.K ey w ords :lightning ;field distribution ;dart(上接第18页)Spacecraft Space E nvironment and R elation B etw een Themand E lectric 2m agnetic FieldLU Y u 2sun(Shanghai D ongsheng Nano 2tech.Development C o.,Ltd.,Shanghai 2000127,China )Abstrat :This article views back the history of static problem in the space technology field and describes the characteristic of space environment.And it discusses mainly the phenonmena of static 2electric accumulation on the surface of spacecraft by the interreaction between the spacecraft and space environment and a series of new physics effects produced ,especially the pules discharge damage action to the spacecraft and in the future the damage effect of nuclear bombardment by nuclear war and the protection from the nuclear radiation.In addition ,the development of tecnique about the space shuttle in China and other countries and the static electricity problem in space shuttle have been briefly discussed.K ey w ords :spacecraft ;space environment ;static ;electric 2magnetic pulse.・32・　S1期 孙可平:先驱放电和回击放电通道电场分布规律探讨 。

附件铁路信号设备电磁兼容及雷电电磁脉冲防护实施意见目录1 总则 (3)2 铁路信号设备电磁兼容和雷电防护的基本要求 (4)2.1 电磁兼容试验 (4)2.2 雷电防护试验 (4)3 铁路信号设备专用防雷保安器（SPD）的基本要求 (5)3.1 一般要求 (5)3.2 电源防雷保安器的要求 (6)3.3 信号传输线防雷保安器的要求 (7)3.3.1 安装在室内的信号传输线防雷保安器（SPD）的要求 (7)3.3.2 安装在室外的信号传输线防雷保安器（SPD）的要求 (10)4 铁路信号设备用防雷元件的基本要求 (10)5 铁路信号设备综合防雷的基本要求 (11)5.1 信号楼的直击雷防护和屏蔽 (11)5.1.1 既有信号楼 (11)5.1.2 新建信号楼 (11)5.2 室外信号设备的直击雷防护和屏蔽 (12)5.3 接地系统 (13)5.3.1 一般要求 (13)5.3.2 既有信号楼接地系统改造 (14)5.3.3 新建信号楼接地系统建设 (15)5.4 接地汇集线及等电位连接 (16)6 防雷设备设置、安装和施工的基本要求 (19)6.1 一般要求 (19)6.2 电源防雷保安器（SPD） (20)6.3 信号传输线防雷保安器（SPD） (20)7 其他要求 (22)1 总则1.0.1为统一铁路信号设备电磁兼容性及雷电电磁脉冲的防护标准，提高信号设备抵抗电磁干扰能力，防止或降低雷电的危害，保证信号设备安全工作，制定本实施意见。

1.0.2信号设备本身应有符合规定的承受过电压和过电流的能力。

1.0.3 根据《铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》（TB/T 3074-2003），铁路信号设备雷电电磁脉冲安全防护，应当采取以下措施：a.改善信号设备所处场地及机房电磁环境条件；b.机房和线路屏蔽；c.等电位连接；d.合理布线；e.在所有信号设备与外线的接口处设置防雷保安器等；f.良好地接地。

雷电电磁脉冲安全防护框图见图1。

电磁脉冲在地上及地下的传播规律1. 电磁脉冲在地上传播特性电磁脉冲在地上传播的特性主要表现为：电磁脉冲会在地面上以直线传播，传播速度与波长成正比；电磁脉冲会受到地表反射的影响，当波长小于地表的粗糙度时，会发生反射；电磁脉冲会受到地表结构的影响，当波长大于地表结构的尺寸时，会发生衍射；电磁脉冲会受到大气层的影响，当波长大于大气层的厚度时，会发生吸收。

2. 电磁脉冲在地下传播特性电磁脉冲在地下传播时，会受到地下岩石层的影响，传播速度会受到限制。

在地下空间中，电磁脉冲的传播受到衰减的影响，衰减率会随着深度的增加而增加，最终会达到平稳衰减的状态。

此外，电磁脉冲在地下空间中会受到反射和散射的影响，从而影响其传播路径。

3. 电磁脉冲在地上和地下的传播比较地上传播的电磁脉冲受到大气层的影响，传播距离短，衰减较快，而地下传播的电磁脉冲受到地表的影响，传播距离较长，衰减较慢。

此外，地上传播的电磁脉冲可以被地表反射，而地下传播的电磁脉冲则受到地壳的影响，不会被反射。

：4. 电磁脉冲在地上和地下的传播规律电磁脉冲在地上的传播规律表明，脉冲以恒定的速度向四周扩散，其传播速度受到地表物质的影响。

在地表，电磁脉冲可以被反射、衰减和散射，其传播距离受到地表物质的影响。

电磁脉冲在地下的传播规律表明，脉冲以恒定的速度向四周扩散，其传播速度受到地下岩石的影响。

在地下，电磁脉冲可以被反射、衰减和散射，其传播距离受到地下岩石的影响。

5. 电磁脉冲在地上和地下的传播应用地上：电磁脉冲在地上的传播应用主要是用于无线通信，包括无线电广播、移动通信等。

此外，电磁脉冲还可以用于地面探测，如地面探测雷达、地面探测声纳等。

地下：电磁脉冲在地下的传播应用主要是用于地下探测，如地下探测雷达、地下探测声纳等。

此外，电磁脉冲还可以用于地下管线检测，如地下管线检测雷达、地下管线检测声纳等。

毕业设计(论文) 设计(论文)题目：电磁发射用脉冲电源的设计电磁发射用脉冲电源的设计摘要随着电磁发射技术的不断发展，其在国防建设以及国民生产中的应用也越来广泛。

高功率脉冲电源作为电磁发射技术的主要组成部分，也越来越受到人们的关注。

为了满足空间电磁发射技术的需要，高精度脉冲电源系统就显得非常重要，而脉冲电源的主电路拓扑结构的设计就成了一个重要的研究问题。

本论文主要介绍了电磁发射仿真实验中的脉冲电源系统的主电路的拓扑结构、特性，并运用saber电路仿真软件对主电路进行理论仿真。

主要完成的工作有：1.建立了脉冲电源主电路的数学模型：介绍了毫秒级（精确到百微秒级）脉冲电源系统的组成以及重要元件和相关参数进行介绍，同时分析了各个元件在主电路中所起到的作用，同时指明各元件的选择依据，通过理论上的软件仿真，从而确定了脉冲电源系统中各功率元件的参数。

2.通过在saber电路仿真软件中对脉冲电源的电路拓扑结构的仿真，获得电路中不同线路电流、电压随着时间的变化曲线，从而确定它们在短时间内（毫秒或者微秒级）的变化效果，并对此进行分析，通过调节，最终获得最佳的脉冲电源主电路拓扑结构以符合电磁发射对脉冲电源的要求。

关键词：电磁发射、脉冲电源、拓扑结构、仿真With the design of pulse power electromagnetic launchABSTRACTWith the continuous development of electromagnetic launch technology, its application in national defense construction and national production are more widely. High power pulse power as the main part of the electromagnetic launch technology, is becoming more and more get the attention of people.In order to meet the needs of space electromagnetic launch technology, high precision pulse power system is very important, and the design of the main circuit topology of pulse power supply is an important research question. This paper mainly introduced the electromagnetic emission experiments of pulse power system of main circuit topology structure, properties, and using saber circuit simulation software simulation was carried out on the main circuit theory. The main works are as follows:1. Established the mathematical model of pulse power main circuit: Introduces the composition of millisecond pulse power supply system and introduces the important components and related parameters, and analyzes the various elements play a role in the main circuit, at the same time, indicate the components selection basis,through the theory of software simulation, which determine the pulse power supply power components of the system parameters.2. Through the saber in the circuit simulation software simulation of pulse power supply circuit topology, different line current and voltage in the circuit are obtained with the change of time curve, to identify them in a short period of time (milliseconds or microsecond) change effect, and by, adjusting, finally get the best pulse power main circuit topology structure to conform to the requirements of the electromagnetic emission of pulse power supply.Key words: electromagnetic launch, pulse power, topology structure, simulation目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义 (1)1.1.2脉冲电源的背景和意义 (2)1.2课题的研究现状 (3)1.2.1电磁发射技术的国内外研究现状及应用 (3)1.2.2脉冲电源的应用及研究现状 (5)1.3课题的应用前景 (10)1.4 电磁发射用脉冲电源的设计课题的研究意义 (11)1.5本文结构 (12)第二章脉冲电源的原理 (13)2.1等效模型在电源电路中的应用 (13)2.2电磁发射对脉冲电源的要求 (16)2.3本文采用的脉冲形成系统的形式 (18)2.4脉冲电源的设计要求 (19)2.5本章小结 (19)第三章脉冲电源的结构 (20)3.1概述 (20)3.2脉冲电源总体结构 (21)3.3脉冲电源的单个模块拓扑结构 (22)3.4脉冲电源的单个模块中各元器件的参数选择 (24)3.4.1储能电容器的参数设计 (24)3.4.2续流支路吸能电阻R (24)3.4.3调波电抗器L (25)3.4.4放电开关 (25)3.5脉冲电源的多个模块模型 (26)3.5.1多个模块串联结构拓扑 (26)3.5.2利用Marx发生器开关管 (28)3.6本章小结 (29)第四章脉冲电源单个模块结构的saber仿真 (30)4.1仿真电路的制定和元器件参数的选择 (30)4.2初始步长和瞬态分析终止时间的设置 (30)4.3仿真结果分析 (31)4.3.1脉冲电流波形 (31)4.3.2各支路电流和电压波形 (33)4.4本章小结 (36)第五章总结和展望 (37)参考文献 (38)致谢 (41)南京工业大学本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1 课题的背景及意义1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义伴随着物理技术不断的进步和发展，使目前发射装置如大炮、火箭等类型的发射器已经不能满足现代人类对发射能力需求的更高要求，正是在此情况下产生了新一代超高速的电磁发射推进技术。

微波传输设备题库一、判断题:1、由于大气的折射作用,使实际的电波不是按直线传播,而是按曲线传播。

(√2、如果考虑电磁波绕射轨迹,那将给电路设计及收信各指标的计算带来相当大的方便。

(³3、折射分为三类:无折射、负折射及正折射。

(√4、余隙的变化就是地球凸起高度变化。

(√5、微波在传播过程中的衰落主要是大气和地面造成的。

(³6、数字微波电路质量指标要求天馈线系统电压波波系数应<1.5。

( ³7、频率选择性衰落主要是多径效应造成的。

(√8、抗衰落技术主要是采用分集技术和抗衰落天线。

(³9、在数字微波通信中必须使用能适应时间变化的自适应均衡器。

(√10、在采用浅调频勤务方式的系统中,勤务通道电平的失调只影响勤务通道的性能。

(³11、天馈线吊装应有专人负责在场监护,以防天馈线意外损坏及人身伤亡事故的发生。

(√12、微波工程经安装调试、电路开通后,还存在一定的设备质量问题,即可投入试运行阶段。

(³13、资料报表健全与否,是一个微波站管理好坏的直接体现。

(√14、多径传输所产生的衰落对扩频系统没有影响,反而有益。

(√15、微波电路的启用、停用和检修,应得到相关通信调度部门同意后,再由有关微波通信管理部门统一安排。

(√16、跨网、直属省微波干线电路不必由国电通信中心协调管理。

(³17、各级微波站负责所辖微波电路的运行管理和故障排除工作,并定期向上级微波站汇报电路故障和运行情况。

(√18、微波设备的停用、报废、调拨和转让,需经所属单位的通信管理部门进行调查并提出报告,报相关主管部门批准。

(√19、微波电路的频率、方位和使用范围一经批准不得私自变更。

如需变更,必须经本部门通信管理部门批准后方可实施。

(³20、微波中继通信与短波通信相比,微波具有通信容量大,传输质量高这两个显著特点。

(√21、凡发信频率高于收信频率213MHz的微波站叫高站。