闪电放电形成的等离子体流体受力分析.PDFVIP

第 41 卷 第 6 期：2066-2072 高电压技术 Vol.41, No.6: 2066-2072 2015 年 6 月 30 日 High Voltage Engineering June 30, 2015 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2015.06.041 闪电放电形成的等离子体流体受力分析 李祥超，周中山，陈则煌，陈璞阳，徐 乐 - - 210044 （南京信息工程大学中国气象局气溶胶云 降水重点开放实验室，南京 ） 摘 要：为了研究闪电放电形成的等离子体流体的受力规律，通过对等离子体流体受力的理论分析，设计了模拟 闪电放电形成等离子体流体的实验模型。采用 8/20 μs 模拟雷电流对不同间隙时的实验模型进行冲击实验，得到不 同气体间隙时等离子体流体受力大小与冲击电流的函数关系，结合等离子体流体受力的理论分析及实验结果分析 得：等离子体流体受力包括向内的吸引力与向外的排斥力。当冲击电流在 39~50 kA 左右时，等离子体流体受力 呈增大趋势，当冲击电流在 50~102 kA 左右时，等离子体流体受力呈减小趋势，且等离子体流体受力恒大于零。 利用等离子体流体受力原理设计可动电极的气体放电器件，在一定的雷电流范围内能够减少工频续流，在实际应 用中具有一定的价值。 关键词：等离子体；流体受力；气体击穿放电；雷电流；可动电极；工频续流 Force Analysis of Plasma Fluid Generated from Lightning Discharge LI Xiangchao, ZHOU Zhongshan, CHEN Zehuang, CHEN Puyang, XU Le (Key Laboratory for Aerosol-cloud-precipitation of China Meteorological Administration, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China) Abstract ：In order to study the force of fluid plasma generated from lightning, after theoretically analyzing the force, we set up an experimental model to simulate the force. We conducted impact experiments using the model with various clearance distances and 8/20 μs lightning currents, and obtained the functional relationships between the force of plasma fluid, impact current, and clearance distance. From the theoretical force analysis with the experimental results, conclu- sions are drawn as follows: the force of plasma fluid includes attractive force inward and repelling force outward; it tends to increase with the impact current in 39~50 kA, but to decre