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科技 減低閃電的破壞力 Dr Daisy Zou

理大研創有效的雷電偵測措施,有助避免公共服務中斷。

雷電偵察器紀錄的雷電位置分佈 

雷電偵察器紀錄的雷電位置分佈

  • 杜亞平教授 

    杜亞平教授

  • 陳明理博士 

    陳明理博士

 

行雷閃電可造成重大破壞,尤其在這電子時代。隨著全球科技發展及電動和電子儀器成為日常生活的一部分,由雷電引致電訊、交通以至建築等設施損壞或故障的情況愈來愈常見。

以屋宇設備工程學系杜亞平教授與陳明理博士為首的研究小組,在過去十五年致力減輕雷電對人類及儀器的損害,最終的目標是提升雷電警報及保護系統的表現。研究小組獲研究資助局撥款的項目超過二十個,集中研究雷電的物理特性和連接地面結構的電磁環境。

例如,研究小組在學術期刊 IEEE Transactions on Power DeliveryJournal of Geophysical Research: Atmospheres 中發表了兩項研究,探討雷電形成的風險評估。他們亦在 Atmospheric Research 發表文章,介紹就雷電警報及保護測向儀技術所作的改進。近期,他們在 Journal of AtmosphericSolar-Terrestrial Physics 中建議並驗證了一項經改良的電波阻抗方法,可近距離定位雷電打擊點。他們指出,此方法「有助制定保護措施和收集有用的雷擊數據。」

這項大規模的科研工作對不同界別影響深遠,尤其是電訊、交通和屋宇設備行業。研究人員獲得五十多份顧問合約,為業界夥伴面對的挑戰開發實際的解決方案,有助大大改善系統對雷電和其他干擾來源的電阻率。

研究小組的其中一個重要協作項目是與頂尖電訊製造商華為技術有限公司(華為)合作研發一套三維導電線形結構軟件,用以分析雷電浪湧。該軟件能有效分析鋼結構塔上的電力和訊號電纜的電流電壓分配,獲華為採用以設計無線電基站和通訊儀器的雷電保護裝置。研究小組亦為多條鐵路行車線減低雷擊風險,以及實行供電、訊號和控制系統的保護措施,提升本港電氣化鐵路系統運作的可靠性。

他們的研究成果已進一步轉化,可供建築物作保護作用的裝置,採用於香港、澳門、廣州、馬尼拉和上海的三十多座建築物。