李祥超，文巧莉，李诗怡，欧阳文，储 蕾

(南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心，南京 210044)

0 引言

伴随着高度集成与快速通信网络的各种系统的快速发展，电缆已经成为电力与通信系统的主要组成部分，并且占据了重要的地位。自然界中雷电可能形成的较强的雷电电磁脉冲并通过电缆耦合造成过电压，使得终端设备受到电磁干扰甚至损坏等问题引起了人们的重视[1-4]。因此，结合实际情况研究线缆对雷电电磁脉冲的耦合特性，从而减小耦合过电压带来的损失，这是一个十分重要的课题。

国内外很多学者针对线缆对雷电电磁脉冲耦合、架空线路雷电感应过电压等做了相关研究[5-8]。有3种主要的国际公认模型来描述外电磁场对导线的耦合，分别是Taylor[9]模型，Agrawal[10]模型和Rachidi[11]模型。罗小军等人采用FDTD建模，仿真分析了当雷击高塔时，附近的埋地线缆的耦合特性，并且与雷直击大地附近埋地线缆的耦合特性作对比，发现雷击高塔比雷直击大地时附近的埋地线缆的耦合感应电压波形的时间拉长且出现衰减振荡的现象，耦合感应电压幅值更高[12]。杨春山等人采用传输线模型研究雷电电磁脉冲对地面附近电缆的耦合效应，发现了即使距离雷击点仅几十米的近地线缆，在线缆的外部都有可能耦合感应到几万伏到几十万伏的电压，即使是采用屏蔽效能很好的线缆，在终端上也可能感应产生几伏到几十伏的感应电压，这对耐压只有几伏的微电子设备将造成严重的损伤[13]。……