雷电电磁场传感器技术规范 编制说明.docx

1

《雷电电磁场传感器技术规范》

（征求意见稿）编制说明

一、工作简况

1.任务来源

根据国家标准化管理委员会2024年4月25日下发的《关于下达2024年第二批推荐性国家标准计划和推荐性国家标准外文版计划的通知》（国标委发〔2024〕18号）的要求，

本项目名称为《雷电电磁场传感器技术规范》，立项编号T-469，根据计划本标准为制定标准。本标准由全国雷电防护标准化技术委员会（SAC/TC258）（以下简称雷标委）提出并归口。

2.制定背景

（1）制修定背景

雷电电磁场传感器包括静电场、雷电瞬变电场、瞬变磁场及其随时间变化率的5类传感器。雷电电磁场传感器是用于测量雷电放电产生的静态和瞬变电磁场的专用设备，广泛应用于雷电监测定位、预警系统和雷电电磁效应试验、雷电、静电放电等相关领域的电磁环境评估和放电参数反演。

本标准通过规定雷电电磁场传感器的静态和动态特性指标要求和测试方法，规范了传感器的通用性，为雷电电磁场传感器的性能检测评估提供了有效途径，具有重大的社会效益。

雷电电磁场传感器量程范围广、频率跨度大、涉及参数多，由于缺乏统一的技术规范，影响了传感器性能的标准化测试以及测量数据的使用。雷电电磁场传感器是构成雷电定位网的重要组成部分，GB/T33678-2017《VLF-LF三维闪电定位网技术规范》从构成雷电定位网的整体性能上对雷电电磁场传感器的探测半径、动态范围、工作方式等指标做了要求，缺乏对传感器的具体指标要求和测试方法。

除此之外，国外相关领域最相近的标准为IEEE于2013年发布的《IEEEStd1309-2013CalibrationofElectromagneticFieldSensorsandProbes(ExcludingAntennas)from9kHzto40GHz》（9kHz~40GHz电磁场传感器和探头校准标准），国内对应标准为国家计量技术规范《JJF1884-202010kHz～100MHz电磁场探头校准规范》和《JJF1886-2020电场探头校准规范》。以上标准虽然也规定了电磁场传感器的一些技术指标和测试方法，但是与本标准有

2

显著不同，主要体现在以下3个方面：

1）侧重点不同

以上发布的标准主要关注规定了天线系数（或称为校准因子）的标定方法，天线系数是传感器灵敏度的倒数，虽然是传感器的主要技术指标，但是雷电电磁场传感器在适用过程中还有其他重要的技术指标，比如测量范围、分辨力、线性度、正交性、带宽等，这些指标在上述标准中并没有涉及，也没有给出指标要求。

2）标定传感器类型不同

本标准规定了5类传感器的技术指标要求和测试方法，其中电场变化率（dE/dt或E-Dot）和磁感应强度变化率（dB/dt或B-Dot）传感器的灵敏度、带宽等项目的测试方法在国内外所有标准中都没有涉及，属于创新技术。

3）频率范围不同

由于雷电电磁场信号集中在较低频率，本标准关注的频段更低，甚至到直流，以上发布的标准更侧重高频，低频标定相比高频在方法上有特殊性，比如，对于反射和驻波的要求较低，因此存在针对性的优化测试方法，比如在静态特性测试时，可以不必考虑标准场产生装置的终端阻抗匹配问题，此外，还可以采用网格线栅代替平板以实现大尺寸传感器的测试。

（2）协作单位

北京科技大学、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、四川中光防雷科技股份有限公司、合肥航太电物理技术有限公司等。

3.起草过程

（1）草案编写

2024年5月，成立了编写组，明确了目标任务，确定了编写方案、分工及编写计划。分以下三个方面准备标准草案：

一是在前期资料收集、整理和申报立项稿等工作基础上，编写组整理汇总了国内外有关雷电电磁场传感器方面的规范标准及国内外大量参考文献，并将所有资料发给编写人员进行学习，通过对文献整理和数据提取，为本标准的指标制定提供了重要的参考依据；

二是分析整理前期试验数据，根据编写组前期的测试数据，对线性度、变化率类传感器动态特性等指标的测试方法进行了数据验证；

3

三是开展了计算仿真，针对大尺寸传感器的网格线栅优化进行了计算仿真，给出了优化的仿真结果。

在以上工作基础上，拟制了标准草案，向有关专家进行了咨询，并进行了修改。

（2）标准编制组第一次工作会议

2024年8月7日，雷标委在河南郑州组织召开了本标准启动会暨编制组第一次全体会议。会上，雷标委秘书处介绍了标准指定任务的来源、起草工作组的组建情况、标准制订的相关程序、要求及需要注意的事项。主编单位对编制该标准的必要性、相关内容研究进展情况、标准框架、主要内容进行