高塔對雷擊電流及其電磁輻射環(huán)境的影響.pdf

1、高塔、摩天樓及其它高建筑是地球上最容易受雷擊的群體。由于此類建筑很容易產(chǎn)生強烈的向上先導,誘發(fā)雷暴云放電,自然也是受雷擊次數(shù)最多的建筑群體,有些高塔全年可能會遭受幾十次的雷擊。同時,國內(nèi)外專家常常通過高塔來捕獲、測量自然雷電流,進而對雷電放電的物理機制進行研究。但是作為頻繁遭受雷擊的主要群體,高塔在遭受雷擊時的暫態(tài)特性卻很少受到關注,國內(nèi)幾乎沒有相關的系統(tǒng)研究。本文通過數(shù)值模擬方法,分析了高塔對雷電流及其電磁場測量的影響,主要結果如下:

2、
　　 1、高塔的存在可能使得塔內(nèi)雷電流增強30—50％,塔上SPD的額定放電電流(Isn)及最大放電電流(Imax)的參數(shù)相應也要提高；高塔內(nèi)部回擊電流從上向下傳播,越接近塔底幅值越大,塔底得電流幅值最大；高塔內(nèi)部回擊電流高幅值的時間得到延長,也就是產(chǎn)生了更多的能量,增幅在10％-82％,塔內(nèi)SPD的容通能量也應提高82％；高塔底部的電流變化率增大最為明顯、波頭陡度最大,將給塔底帶來強的浪涌沖擊；繼后回擊電流受高塔影響更為明顯

3、,幅值增大了5096,能量的增強倍數(shù)最大為82％。
　　 2、高塔的出現(xiàn)明顯增強了雷擊高塔時2km以外的電磁場,在幾十千米的范圍以內(nèi)的電磁場可增強1-3倍,值得工程防護上高度重視；在幾百米到十千米的范圍,自然雷擊高塔時閃電通道彎曲的對不同方位的回擊垂直電場強度的增加為0.8～2.3；而當距離增加時,這種差別逐漸消失。但無論距離遠近,地面水平磁場隨方位角都存在較明顯的差異,不同方位的回擊磁場峰值差異達到2～4倍；雷擊高塔產(chǎn)生的電磁