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高壓輸電線路驅(qū)雷器，電暈場(chǎng)驅(qū)雷器，半導(dǎo)體少長(zhǎng)針消雷器

驅(qū)雷器在雷云距被保護(hù)目標(biāo)當(dāng)頂前約15分鐘時(shí)，就通過雷電預(yù)警器探知大氣電場(chǎng)達(dá)到預(yù)警限值而向空間主動(dòng)散發(fā)有源發(fā)生的高濃度等離子體，即在雷云電荷在被保 護(hù)目標(biāo)上空尚較稀疏、雷云電場(chǎng)尚未激化的有利時(shí)機(jī)，對(duì)雷云下部電荷進(jìn)行稀釋和電場(chǎng)均勻化。雷云體電荷密度可達(dá)2×10-8C/m3，驅(qū)雷器針管端發(fā)散的體電荷密度為1.6×10-4C/m3，正離子和負(fù)電荷在雷云底部電場(chǎng)和其在地面感應(yīng)的反極性電場(chǎng)吸 引下分離并向雙向飄移后的體電荷密度衰減并大。驅(qū)雷器在離子壽命周期240s內(nèi)累積 發(fā)散的當(dāng)量電荷總量為3A×240s＝720C。實(shí)際上，驅(qū)雷器發(fā)散的離子僅需有效抑制形 成雷電先導(dǎo)的5C電荷的再生和進(jìn)一步累積發(fā)展，就能避免形成雷電先導(dǎo)和雷擊正離子和負(fù)電荷在向上空和地面雙向飄移的同時(shí)，還由垂直軸心向外擴(kuò)散，形成對(duì)頂錐體發(fā)散體積，并由此決定了驅(qū)雷保護(hù)圍。對(duì)于傳統(tǒng)的無源陣列驅(qū)雷器，其金屬多針尖端只有在足夠強(qiáng)的雷云電場(chǎng)作用下 才會(huì)電離產(chǎn)生等離子體而具有一定消雷作用。但其針端等離子體產(chǎn)生量受到電場(chǎng)自 屏蔽效應(yīng)抑制（即針端電場(chǎng)被其自身產(chǎn)生的等離子體均勻化而電離作用得不到加強(qiáng)、產(chǎn)生等離子體及相應(yīng)的發(fā)散電流受到抑制）而在濃度和總量上偏小。

金屬多針驅(qū)雷器在高海拔地區(qū)應(yīng)用時(shí)（如昆明海拔2300m的多雷暴日地帶的太 華山氣象站）由于氣壓低而易于電離，驅(qū)雷器驅(qū)雷失敗機(jī)率相對(duì)較低，而在低海拔 地區(qū)應(yīng)用時(shí)由于氣壓高而不易電離，則消雷器消雷失敗機(jī)率較高。此外影響消雷效果的還有消雷針直接接地而降低擊穿電壓等因素。昆明太華山氣象站原裝有金屬少長(zhǎng)針消雷器，消雷過程中多針端產(chǎn)生較大的輝光、甚至刷狀放電，并伴有較大的電離噪聲。將消雷器置換為驅(qū)雷器后，在拒雷過程中驅(qū)雷器多針端無輝光放電及電離噪聲出現(xiàn)便實(shí)現(xiàn)了拒雷。在拒雷過程中，雖然正離子向上空飄移的速度比負(fù)電荷向地面飄移的速度慢幾個(gè)數(shù)量級(jí)（因正離子的質(zhì)量較負(fù)電荷大幾個(gè)數(shù)量級(jí)），但除雷云底部負(fù)極性電場(chǎng)對(duì)正離子的吸引作用使其漂移升空外，正離子還受雷暴形成過程中大氣垂直上升氣流（流速為12m/s～20m/s）的推動(dòng)而加速上升至雷云底部。大氣上升氣流在雷暴將至前達(dá)到速度。由雷電學(xué)家統(tǒng)計(jì)得出的規(guī)律可知，一次雷電活動(dòng)生存期約為40分 鐘，根據(jù)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)，一次驅(qū)雷器拒雷過程的平均周期約為60分鐘（包括在雷電活動(dòng)過程中提前約15分鐘啟動(dòng)和滯后約15分鐘停止發(fā)散等離子體，與雷電活動(dòng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律相符）。

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