高塔對(duì)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(lèi)建筑很容易產(chǎn)生強(qiáng)烈的向上先導(dǎo),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(huì)遭受幾十次的雷擊。同時(shí),國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家常常通過(guò)高塔來(lái)捕獲、測(cè)量自然雷電流,進(jìn)而對(duì)雷電放電的物理機(jī)制進(jìn)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(shí)的暫態(tài)特性卻很少受到關(guān)注,國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有相關(guān)的系統(tǒng)研究。本文通過(guò)數(shù)值模擬方法,分析了高塔對(duì)雷電流及其電磁場(chǎng)測(cè)量的影響,主要結(jié)果如下:

2、
　　 1、高塔的存在可能使得塔內(nèi)雷電流增強(qiáng)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(yīng)也要提高；高塔內(nèi)部回?fù)綦娏鲝纳舷蛳聜鞑?越接近塔底幅值越大,塔底得電流幅值最大；高塔內(nèi)部回?fù)綦娏鞲叻档臅r(shí)間得到延長(zhǎng),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(yīng)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(lái)強(qiáng)的浪涌沖擊；繼后回?fù)綦娏魇芨咚绊懜鼮槊黠@

3、,幅值增大了5096,能量的增強(qiáng)倍數(shù)最大為82％。
　　 2、高塔的出現(xiàn)明顯增強(qiáng)了雷擊高塔時(shí)2km以外的電磁場(chǎng),在幾十千米的范圍以?xún)?nèi)的電磁場(chǎng)可增強(qiáng)1-3倍,值得工程防護(hù)上高度重視；在幾百米到十千米的范圍,自然雷擊高塔時(shí)閃電通道彎曲的對(duì)不同方位的回?fù)舸怪彪妶?chǎng)強(qiáng)度的增加為0.8～2.3；而當(dāng)距離增加時(shí),這種差別逐漸消失。但無(wú)論距離遠(yuǎn)近,地面水平磁場(chǎng)隨方位角都存在較明顯的差異,不同方位的回?fù)舸艌?chǎng)峰值差異達(dá)到2～4倍；雷擊高塔產(chǎn)生的電磁