森林立木雷电流特性试验系统以及雷电流特性试验及分析方法技术方案

本发明专利技术公开一种森林立木雷电流特性试验系统以及雷电流特性试验及分析方法，试验系统包括雷电脉冲电流源、森林立木、装夹机构、雷电流的控制及其电参数测量和分析单元；通过将具有近似相同结构的森林立木进行区域划分和分割，在雷电流作用下对径向和轴向结构的森林立木模块进行雷电流试验，获得不同雷电流注入方式下森林立木模块的动态电气特性与含水率、温湿度等因子之间的关联，形成模拟不同地域特征的森林雷击火特征的森林立木模块雷电流特性数据库，同时，建立森林立木的复杂拓扑电路网络，阐释森林立木雷电导通的机制，为森林可燃物雷击的多物理场建模、雷击火机理和预测算法的研究奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及森林雷击火特性的试验方法，特别涉及一种森林立木雷电流特性试验系统以及雷电流特性试验及分析方法。

技术介绍

1、随着全球气候变暖以及极端天气的增多，雷电活动频繁，雷击火发生频次显著增加，不仅严重破坏森林资源和生态环境，而且将对人民生命、财产和公共安全产生极大的危害，对国民经济可持续发展和生态安全造成巨大威胁。近10年来，我国发生的重特大森林火灾中，雷击火所占比重从5％增加到60％以上。雷击火成因机理复杂、监测发现难、扑救处置难，雷击火的监测预警和防控成为世界性的难题。

2、雷电是一个多重连续时序放电过程。在多重雷击作用过程中，第一个雷击分量起着至关重要的作用，涉及到雷击与森林植被、森林立木等可燃物的附着过程，直接影响到雷电流在植被、森林立木、腐殖质层等可燃物的雷电流特性，对森林雷击阴燃或着火机制的理论研究，均具有重要的意义。现有的雷击火研究，主要是基于历史雷击火数据建立预测模型，根据气象条件、森林状态预测雷击火发生的概率及区域，从森林可燃物雷电附着、雷电流等物理作用过程或作用机制出发，研究雷击火的产生、发展过程的研究文献报道极少，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种森林立木雷电流特性试验系统，其特征在于：包括雷电脉冲电流源(1)、森林立木(2)、装夹机构、雷电流的控制及其电参数测量和分析单元(3)；

2.根据权利要求1所述的森林立木雷电流特性试验系统，其特征在于：所述可控高压直流充电电源(1-1)由电控调压器T1、变压器T2、倍压电容CB、整流硅堆D1和D2以及限流电阻Rc组成；所述雷电脉冲电流发生单元(1-2)由脉冲储能电容C、高压放电开关G、波形形成电感L和电阻R串联组成，被测森林立木及其装夹机构串联在储能电容、放电开关、波形形成电感和电阻的回路中。

3.根据权利要求1所述的森林立木雷电流特性试验系统，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种森林立木雷电流特性试验系统，其特征在于：包括雷电脉冲电流源(1)、森林立木(2)、装夹机构、雷电流的控制及其电参数测量和分析单元(3)；

2.根据权利要求1所述的森林立木雷电流特性试验系统，其特征在于：所述可控高压直流充电电源(1-1)由电控调压器t1、变压器t2、倍压电容cb、整流硅堆d1和d2以及限流电阻rc组成；所述雷电脉冲电流发生单元(1-2)由脉冲储能电容c、高压放电开关g、波形形成电感l和电阻r串联组成，被测森林立木及其装夹机构串联在储能电容、放电开关、波形形成电感和电阻的回路中。

3.根据权利要求1所述的森林立木雷电流特性试验系统，其特征在于：所述装夹机构包括金属板(a1)和安装在金属板(a1)上夹持尺寸可调的四边形可移动夹具(a2)，可移动夹具(a2)由四条通过螺栓连接的挡条组成，低压电极lv与雷电脉冲电流发生单元低压输出端口电气连接的导线上套有...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晋茹，姚学玲，李树，兰鹏飞，陈景亮，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：