气溶胶浓度对雷暴云下地面尖端电晕放电的影响

作     者：郭秀峰 王磊 周磊 肖冬 张金波 张其林 GUO Xiufeng;WANG Lei;ZHOU Lei;XIAO Dong;ZHANG Jinbo;ZHANG Qilin

作者机构：南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 云南电力试验研究院(集团)有限公司昆明650217 云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650011 

基　　金：配电网综合防雷体系研究与工程示范(编号:YNKJQQ00000274) 国家自然科学基金面上项目(编号:4775006 编号:41575004) 江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(编号:KYZZ-0243)的联合资助 

出 版 物：《电瓷避雷器》 (Insulators and Surge Arresters)

年 卷 期：2019年第1期

页      码：16-21,30页

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(N_a)下的电晕放电特征,通过讨论雷暴云电场环境下,不同N_a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(i_(cor))、空间电场(E)以及电晕电荷浓度(ρ)随N_a的变化关系。研究发现:1)当N_a低于10^(10)m^(-3)时,其对电晕放电的影响较小;当N_a高于10^(10)m^(-3)时,其影响相对明显。2)对比N_a分别为10~9和10^(10)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); i_(cor)峰值差异可达10%。3) i_(cor)峰值与N_a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N_a大于10^(10)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。

主 题 词：电晕放电 气溶胶浓度 雷暴云电场 电晕离子对流扩散 

学科分类：07[理学] 070601[070601] 0706[理学-大气科学类] 

D　O　I：10.16188/j.isa.1003-8337.2019.01.003

馆 藏 号：203572630...