高压输电铁塔等效离子阻雷器 导体多短针雷电放散装置

高压输电铁塔等效离子阻雷器 导体多短针雷电放散装置
驱雷器（CPLR）采用介质阻挡放电（DBD）方式电离空气产生非平衡低温等离子体。据我国气体电子学和静电学专家测试， DBD方式可产生浓度为1014/ m3～1016/m3的等离子体。经测量,在大气常压（0.1MPa）下距驱雷器的等离子体发生器出口100mm处测量，吹出发生器外的等离子体浓度为1015/ m3。大气常压放电属高气压放电，在高气压条件下电离空气产生等离子体并以高浓度吹出放电器外，属气体放电领域的前沿高新技术。

根据我国等雷电学文献介绍，雷云团体积的典型值为直径4km、高度8km、体积100km3，雷云体电荷密度的典型值为3×10-15C/cm3=3C/km3，则典型雷云团的电荷为 100km3×3C/km3＝300C。根据探空测量统计数据，雷云电荷值通常为200C～1000C。雷电梯级先导通道携带的电荷量一般为3C～20C，典型值为5C。地闪雷向地面传送的电荷一般为3C～330C，典型值为30C。对于驱雷，仅需要消除或抑制雷云下部带有5C电荷的雷电先导的形成和发展，而不需要消除雷云的总电荷。雷云将在约40分钟的活动周期后移远。对于多数雷云（90％以上），其正离子位于上部、负电荷位于下部。形成地闪雷云底部 距地面高度一般为150m～600m。在雷云底部负极性电场吸引下，驱雷器发生等离子体中的 正离子被分离并向雷云底部飘移，飘移速度DS为 2.7m/s= k×E =1.37cm2×V -1× S- 1×200V×cm-1, 其中：k为湿空气条件下的离子迁移率；E为雷云与地面间的平均电场强度。离子的寿命期不小于240s ,则在此期间内其飘移上升高度不小于648m，该高度范围可有效作用于地闪雷云的底部电场。

驱雷器阵列针管端部发散的等离子体的体电荷密度为1.6×10-4C/m3（单个离子 的电荷量为1.6×10-19C，驱雷器有源发生等离子体的浓度为1015/m3,则相应的体电荷密度为1.6×10-19C× 1015/m3 =1.6×10-4C/m3）,而自然尖端在近地高度发散的体电荷密度为7.5×10-10C/m3，前者较后者高出6个数量级（即约21万倍），从根本上解决了阵列无源驱雷器产生等离子体浓度和总量不足导致驱雷失败率较高而防雷界提出需要聚合数千台消雷器才足以消雷的问题。

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