气溶胶浓度对雷暴云下地面尖端电晕放电的影响

• 作者: 周磊 张其林 张金波 王磊 肖冬 郭秀峰
• 来源期刊: 电瓷避雷器
• 关键词: 电晕放电 气溶胶浓度 雷暴云电场 电晕离子对流扩散
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 避雷器
• 页码范围: 16-21,30
• 页数: 7页
• 字数: 4444字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16188/j.isa.1003-8337.2019.01.003

摘要

尖端电晕放电是闪电先导触发的基础,而气溶胶作为电晕离子的载体,其浓度的不同可能会引起电晕放电特征的不同,进而影响闪电先导特征,但具体的影响程度尚未明确.为此,基于二维电晕粒子对流扩散模型,研究了不同气溶胶浓度(Na)下的电晕放电特征,通过讨论雷暴云电场环境下,不同Na对60 m高的塔尖周围电晕粒子时空演变的影响,揭示了尖端电晕电流(icor)、空间电场(E)以及电晕电荷浓度(ρ)随Na的变化关系.研究发现:1)当Na低于1010m-3时,其对电晕放电的影响较小;当Na高于1010 m-3时,其影响相对明显.2)对比Na分别为109和1010 m-3两种情况,高塔尖端上空几十米范围,E差异达4 kV m-1左右;上空一百米左右范围内,ρ 的差异可超过1 nC m-3;icor峰值差异可达10％.3)icor峰值与Na两者呈线性递减关系.因此,在实际的避雷针尖端放电研究或雷电防护设计中,当Na大于1010 m-3时,需考虑其对尖端放电的影响,而对于较为干净的大气环境,则可以忽略气溶胶的影响.