火箭触发闪电的回击电流及电场特征分析.pdf

2024年1月电工技术学报Vol.39No.1

第39卷第1期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan.2024

DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.221864

火箭触发闪电的回击电流及电场特征分析

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蔡力杜懿阳彭向阳周蜜王建国

（1.武汉大学电气与自动化学院武汉430072

2.广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510000）

摘要2019年夏季在广州开展了火箭引雷试验，成功地触发了14次闪电，总回击（RS）

数达74次，平均回击数为5.3次，单次闪电的最大回击数为14次。该文对火箭引雷的回击电流及

不同距离电场波形特征进行了分析。回击的间隔时间、峰值电流、10%～90%上升时间、半峰值宽

度、1ms转移电荷和1ms作用积分的几何平均值分别为38.45ms、12.38kA、0.25μs、8.31μs、

0.68C和2.12×1032

A·s，回击电流的转移电荷量和作用积分量均与回击峰值电流呈幂函数相关

性。回击的先导电场强度峰值和回击电场强度峰值会随距离的增大而减小，而电场的10%～90%

上升时间和半峰值宽度会随距离的增大而增大。回击电场强度峰值会随距离的增大而呈现出幂函

数减小，且峰值电流与不同距离的先导电场强度峰值和回击电场峰值均呈现一定线性相关，距离

越大，其线性拟合关系越好。

关键词：火箭引雷电流电场回击

中图分类号：TM863

0引言析了2005—2010年在山东人工引发雷电实验中成

功引发的22次负极性闪电，对36次实测回击电流

雷电是一种自然放电现象，能够在短时间内从

波形参数进行了数理统计分析。张义军等[13]统计分

雷暴云向地面转移大量电荷，会对电力系统造成严

重的影响，甚至可能威胁人身安全[1-5]。而火箭触发析了2008—2014年在广东野外雷电综合观测试验

的39次人工触发闪电，共包含106次回击，并和国

闪电技术能够使闪电在指定地点和时间范围内发

内外相关结果进行了对比。

生，可以实现对光学设备观测视野的提前规划、对

火箭触发闪电的电场波形中不仅包含着先导过

雷电流的直接测量及对闪电近距离电磁场进行同步

[6]程、连接过程及回击过程等丰富的物理信息[14]，对

记录。

于研究闪电机理非常重要，而且还可以用来估算回

火箭触发闪电的发展过程主要包括三部分，即

击电流峰值和定位闪电发生位置，评估闪电定位系

初始阶段（InitialStage,IS）、回击阶段（ReturnStroke,

[7]统的有效性[15]。J.Schoene等[16]于2003年给出了

RS）和连续电流阶段（ContinuousCurrent,CC）。