标准雷电波形的频谱分析及其应用

标准雷电波频谱分析可以获悉其电压、电流在不同频段的振幅、能量等分布,为防雷器件和电子设备的标准波形冲击试验以及基层雷电防护工作提供技术参考。选取常用的8/20(μs)、10/350(μs)波形、后续雷击0.25/100(μs)波形和国家标准推荐雷电试验波形(10/200、4/300、1.2/50、10/700(μs)),通过连续傅立叶变换计算了不同波形的振幅、能量的频谱变化,并与自然闪电辐射场的频谱进行了比较。结果表明雷电电流波形的振幅和能量主要集中在低频部分,振幅频谱主要集中在1MHz以下,能量主要集中在几kHz到几百kHz;半峰值时间t2是雷电波振幅和能量频谱分布的主要因素,t2的大小决定了低频部分的谐波丰富程度。这些结论在雷电防护设计和应用中起到一定的参考作用。