空气是主要使用的气体绝缘介质之一,目前对常压下非均匀场中的空气隙放电机理的研究已取得一些成果,但是低气压下空气隙放电特性及初始电子对空气隙放电的影响方面的研究成果报道很少,因此研究低气压及不同初始电子下的空气隙放电特性对于深入理解气体放电过程有重要意义。本文建立了 4mm间隙下棒-板电极模型,并求解流体模型下的粒子连续性方程及泊松方程,分别对1、1/2、1/4、1/8和1/16个大气压下的空气隙放电过程进行模拟及分析。模拟过程考虑了粒子间的电离、附着、复合及扩散过程。通过对空气隙放电过程的模拟,最终获得了电子、正离子及负离子密度,空间电场强度及有效电离系数参量的分布规律。对模拟结果进行比较分析,结果表明:1、1/2、1/4、1/8和1/16个大气压下的空气隙放电过程相似,但是随着压强增大,空气隙放电所需外加电压越高,外加电压分别为18kV、12kV、8kV、5.2kV和3.2kV,并且空气隙放电过程中电子密度和电场强度随着压强的升高而增大。同时,本文分析了不同密度、位置下的初始电子对4mm间隙棒板电极下空气隙放电过程的影响。结果表明:当初始电子密度增大时,空间电子密度及电场强度增加,但增长幅度不大,并且放电时间随着初始电子密度的增大而缩短,放电时间依次为12ns、12.6ns和13ns。当初始电子位置变化时,放电参数变化不明显,所以初始电子位置的变化对空气隙放电过程的影响可以忽略。本文不仅详细阐述了不同压强下的空气隙放电过程,而且分析了初始电子密度和位置对空气隙放电过程的影响,有助于深入理解空气隙放电机理,为进一步深入研究不同条件下的气体放电特性奠定基础。