王 京,王庆峰,张健穹,李相强

(西南交通大学物理科学与技术学院,成都 610031)

引言

磁浮列车与传统轮轨列车相比，轮轨列车由于有接触网与回流线防护[1]，雷电流通过接触网-受电弓-车顶避雷器侵入车体[2]，而磁浮列车则会受到直接雷击。雷电作为一种自然放电现象，表现出高电压、高电流及高瞬时电磁场的特点[3-4]。SAE ARP 5412标准中给出雷电的影响包括直接效应(物理效应)和间接效应(电磁效应)。间接效应表现为目标遭受雷击时，放电通道可等效为天线[5]，产生强烈的瞬态电磁辐射，会在一定范围内产生电磁作用，在内部线缆上会产生感应电流与感应电压，对各种电子设备产生干扰和破坏作用[6-7]。

国内外很多学者通过仿真的手段对间接效应进行研究。APRA M[8]利用VAM-LIFE计算工具对C-27J运输机进行雷电间接效应仿真分析，得到了雷电流冲击下，线缆上耦合到的感应电流。MEYER M[9]就雷电间接效应对碳纤维增强复合材料飞机的影响进行建模，通过分析飞机不同部位的线缆终端电压，分析复合材料区域添加屏蔽保护材料的形式。PERALA R. A[10]采用EMA3D软件，通过数值计算仿真技术对飞机整机和设备在雷击电流条件下开展了大量的仿真模拟研究。国内赵忠义等[11]对飞机电子设备舱内线缆瞬态耦合情况，得出了同轴线可有效避大的雷击瞬时感应电流的结论。张铁纯等[12]采用EMA3D软件分析了机载设备的闪电电磁环境，并对特定线缆的感应电流进行了分析。王万富等[13-14]通过不同的数值模拟方法模拟雷电流冲击下，飞机机舱内线缆耦合电流特性。……