建筑物电晕放电的研究对城市大气电场的测量和雷电预警均非常重要,而现有的研究大多是以独立建筑物为研究对象,对建筑物群的研究还相对较少。因此,本文以双针系统作为模型,基于三维数值模拟技术来模拟雷暴期间不同间距的双针系统其电晕放电的特征,并对比有无电晕两种情况,对双针系统电晕放电对地面电场的屏蔽作用进行评估,结论如下:
1)双针间距越大,等高双针系统各尖端的电晕电流峰值越逼近于相同高度的独立避雷针电晕电流峰值,针的高度决定逼近时的间距;
2)当双针间距为0.1 m时,双针系统释放的电晕电荷量几乎与独立避雷针所释放的相等,当间距增大到一定值时,双针系统释放的电晕电荷量几乎等于两个独立避雷针所释放的量,此间距随双针高度的增高而增加;
3)随着尖端电晕放电的时间越长,尖端电晕电荷对地面电场的屏蔽作用也越强,对双针系统屏蔽间距的扩大作用也越强,而双针高度越高,尖端电晕对地面屏蔽距离的扩大作用将削弱;与不考虑电晕相比,考虑电晕时双针系统释放的电晕电荷对地面电场的屏蔽作用具有增强作用,针的高度越高,增强作用越大。
综上所述,电晕放电对地面电场的影响是不可忽略的,这也为日后的雷电预警、大气电场探测仪的评估提供了相关的依据。
10月21日
2023
10月22日
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初稿截稿日期
2013年10月21日 中国 南京市
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