高壓電力線路驅雷器，半導體少長針消雷器，無源等離子驅雷器

高壓電力線路驅雷器，半導體少長針消雷器，無源等離子驅雷器

驅雷器（CPLR）采用介質阻擋放電（DBD）方式電離空氣產生非平衡低溫等離子體。據我國氣體電子學和靜電學測試， DBD方式可產生濃度為1014/ m3～1016/m3的等離子體。經測量,在大氣常壓（0.1MPa）下距驅雷器的等離子體發生器出口100mm處測量，吹出發生器外的等離子體濃度為1015/ m3。大氣常壓放電屬高氣壓放電，在高氣壓條件下電離空氣產生等離子體并以高濃度吹出放電器外，屬氣體放電領域的前沿高新技術。

根據我國等雷電學文獻介紹，雷云團體積的典型值為直徑4km、高度8km、體積100km3，雷云體電荷密度的典型值為3×10-15C/cm3=3C/km3，則典型雷云團的電荷為 100km3×3C/km3＝300C。根據探空測量統計數據，雷云電荷值通常為200C～1000C。雷電梯級先導通道攜帶的電荷量一般為3C～20C，典型值為5C。地閃雷向地面傳送的電荷一般為3C～330C，典型值為30C。對于驅雷，僅需要消除或抑制雷云下部帶有5C電荷的雷電先導的形成和發展，而不需要消除雷云的總電荷。雷云將在約40分鐘的活動周期后移遠。對于多數雷云（90％以上），其正離子位于上部、負電荷位于下部。形成地閃雷云底部 距地面高度一般為150m～600m。在雷云底部負極性電場吸引下，驅雷器發生等離子體中的 正離子被分離并向雷云底部飄移，飄移速度DS為 2.7m/s= k×E =1.37cm2×V -1× S- 1×200V×cm-1, 其中：k為濕空氣條件下的離子遷移率；E為雷云與地面間的平均電場強度。離子的壽命期不小于240s ,則在此期間內其飄移上升高度不小于648m，該高度范圍可有效作用于地閃雷云的底部電場。

驅雷器陣列針管端部發散的等離子體的體電荷密度為1.6×10-4C/m3（單個離子 的電荷量為1.6×10-19C，驅雷器有源發生等離子體的濃度為1015/m3,則相應的體電荷密度為1.6×10-19C× 1015/m3 =1.6×10-4C/m3）,而自然尖端在近地高度發散的體電荷密度為7.5×10-10C/m3，前者較后者高出6個數量級（即約21萬倍），從根本上解決了陣列無源驅雷器產生等離子體濃度和總量不足導致驅雷失敗率較高而防雷界提出需要聚合數千臺消雷器才足以消雷的致命問題。

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