采用单档距走廊法分析高压输电线路的存在对地闪的影响

针对现行高压输电线路防雷设计规程中采用传统区域落雷参数进行分析的不足,在进行输电线路差异化雷电防护工程中,分析输电线路的架设对走廊区域雷击落点分布的影响显得十分必要。为此,基于引雷空间理论及珠江三角洲地区已有的输电线路参数,建立了单档距走廊法统计模型,对山地、近水域及平原等不同地形环境下输电线路走廊区域的地闪定位数据进行了筛选,分析了输电线路架设前后雷电活动及地闪幅值概率分布规律。基于有限元-模拟电荷法,对雷云先导与大地均匀静电场在置入输电杆塔前后的电场进行了数值计算及模拟仿真;根据雷电发展路径与空间电场最强方向一致原理,分析了输电线路的架设对于地闪分布规律影响的物理过程。结果表明:采用单档距走廊法描述输电线路沿线走廊的地闪分布特征更有针对性;不同地形环境下,输电线路的架设对于雷击落点具有吸引效应,从而导致地闪在走廊区域的分布概率显著增大;同一电压等级输电线路走廊区域,山地环境下输电线路的架设致使地闪活动的增加较为明显,而平原环境与近水域区段相对较小。

人工触发闪电放电过程分析I.先导放电过程

利用人工触发闪电电场、电流和闪电通道亮度高速摄像观测资料，分析了第一次回击前先导过程的放电特性。结果指出，对于空中触发，先导传输具有“双向”特征，由于下行先导发展，先导通道电流分布具有不均匀性，连接导线汽化都发生在上行先导阶段。人工闪电第一次回击虽然与自然闪电继后回击特性十分相似，但两者放电特征仍有差别，前者具有较长的连续电流过程。

人工引发闪电上行负先导的发展传输特征

在地面大气电场为正极性的条件下,成功实现12次人工引发闪电,对其放电特征、初始阶段上行负先导的传输特征与机理进行了研究.引发闪电时地面大气电场强度均值约5 kV/m,最高超过13 kV/m.除一次个例的放电发生了正、极性反转并产生多次负回击以外,其他11次引发闪电均未产生继后回击过程,闪电放电电流总体上在几百安培量级.引发闪电起始后,其向上传输的负梯级先导平均二维速度为1.85×10^(5)m/s,获得132次梯级的长度范围为0.8—8.7 m,平均3.9 m.先导起始阶段的电流和电磁场呈现显著的脉冲特征,其脉冲间隔、电流峰值、转移电荷量、半峰值宽度、电流上升时间T^(10%—90%)平均值分别为17.9μs,81 A,364μC,3.1μs和0.9μs,单次梯级的等效线电荷密度为118.5μC/m.先导通道的分叉一般伴随梯级过程发生,存在两种方式:1)先导头部前方成簇的空间茎/空间先导在同一梯级周期内先后与先导头部发生连接,对应的电流脉冲表现为多峰结构,峰值点时间间隔约2—3μs,最长6—7μs;2)曾熄灭的空间茎/空间先导重燃后侧向连接至先导通道.

单档距走廊法架设高压输电线路对地闪的影响

基于引雷空间理论及珠三角地区已有输电线路参数，建立了单档距走廊法统计模型，对不同地形环境下输电线路走廊区域的地闪定位数据进行了筛选，分析了输电线路架设前后雷电活动及地闪幅值概率分布规律，并基于有限元一模拟电荷法，对雷云先导与大地均匀静电场在置入输电杆塔前后的电场进行了计算及模拟仿真，分析了输电线路的架设对于地闪分布规律影响。结果表明：在不同地形环境下输电线路所产生的对于雷击落点的吸引效应是不同的，在山地环境下最为明显。

自然雷电波形分析

针对当前雷电破坏机理尚不明确,不能精准预测雷电闪击地点、发生时间、危害程度的情况,通过对自然雷电波形的研究,分析雷电继后回击存在脉冲衰减谐振过程和雷电破坏的现象。