(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210744099.0 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 无锡学院 地址 214105 江苏省无锡市锡山区锡山大 道333号 (72)发明人 郭秀峰　陈佳祥　纪梓煜　丁洁　 张超凡　 (74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 专利代理师 彭晓勤 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G01R 29/08(2006.01) G01R 31/12(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种接闪杆电晕放电的起始判据数值验证 方法 (57)摘要 本发明提供一种接闪杆电晕放电的起始判 据数值验证方法， 本发明首先求解接闪杆周围的 电场， 基于有限差分法求解泊松方程， 建立了三 维变网格数值模型； 然后， 设置参数(接闪杆形 状， 半径以及空间分辨率等)； 紧接着， 计算在各 种空间分辨率下， 空间内的各点电场； 然后， 利用 计算的电场， 分别计算出达到两种判据条件时的 背景电场； 接着， 利用背景电场计算相对误差； 最 后， 比较相对误差， 证实本发明的判据更适用于 数值模拟研究； 本发明针对现有大于Ecor值这一 判据， 在不同数值仿真时因采用的空间分辨率不 同而导致计算结果存在较大差异的不足进行改 进， 提供了一种新的等效判据， 减少了空间分辨 率粗细对电晕始发模拟结果的影响。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115270545 A 2022.11.01 CN 115270545 A 1.一种接闪杆电晕放电的起始判据数值验证方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 求解接闪杆周围的电场， 建立了三维变网格数值模型； S2： 设置模型的参数； S3： 计算在各种空间分辨 率下， 空间内的各点电场； S4： 利用计算的电场， 分别计算出达 到两种判据条件时的背景电场； S5： 利用背景电场计算相对误差， 对比相对比误差， 得 出更有判据。 2.根据权利要求1所述的接闪杆电晕放电的起始判据 数值验证方法， 其特征在于， 所述 步骤S1的过程是： 计算两个 球形电极电晕放电 电场的关系式： 其中， Ecor为电晕起始阈值； U为电极两端电压； f为常数； X为两个球形电极的间距， R为 球形电极 半径。 3.根据权利要求2所述的接闪杆电晕放电的起始判据 数值验证方法， 其特征在于， 所述 步骤S3的过程是： 根据公式(1)可 得： 距离球形电极a处的电场近似为： 4.根据权利要求3所述的接闪杆电晕放电的起始判据 数值验证方法， 其特征在于， 所述 步骤S4的过程是： 半球形尖端电晕放电的局部电场阈值的经验公式如下： 由公式(1)和(5)得 出： 从而得到： 根据公式(4)和(7)可以得： 即E0为距离球型电极 处的电场值。 5.根据权利要求4所述的接闪杆电晕放电的起始判据 数值验证方法， 其特征在于， 在相权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270545 A 2同的环境下， E0的大小不随尖端半径的改变而改变， 是一个固定值， 即当球形尖端表面电场 达到起晕电场时， 在距离尖端表面 处的电场值均达 到E0。 6.根据权利要求5所述的接闪杆电晕放电的起始判据 数值验证方法， 其特征在于， 所述 步骤S5的过程是： 将通过在数值模拟中比较以下两种 判据： 判据1： 判据2： E(surface)为尖端表面电场， η1为在判据1下背景电场的相对误差， η2为在判据2下的背 景电场的相对误差,Eb1为在判据1下各空间分辨率的起晕背景电场， Eb2为在判据2下各空间 分辨率的起晕背景电场。 7.根据权利要求6所述的接闪杆电晕放电的起始判据 数值验证方法， 其特征在于， 步骤 S2中， 尖端为半球， 尖端半径R＝0.3 cm、 0.6cm、 0.9cm。 8.根据权利要求7所述的接闪杆电晕放电的起始判据 数值验证方法， 其特征在于， 步骤 S2中， 地面上空250m ×250m×250m的范围， 背景电场 为‑10kV/m， 空间分辨率hmin＝0.05cm、 0.06cm、 0.075 cm、 0.1cm、 0.15 cm。 9.根据权利要求1 ‑8任一项所述的接闪杆电晕放电的起始判据数值验证方法， 其特征 在于， E0为经验值27.2kV/ cm。 10.根据权利要求9所述的接闪杆电晕放电的起始判据数值验证方法， 其特征在于， 以 尖端表面 处的电场达 到E0做为电晕起始判据是等效于Pe ek判据的。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270545 A 3