合理的外绝缘设计是保证超/特高压输变电工程安全可靠运行的重要因素。随着海拔高度升高,大气压强降低,空气的绝缘强度下降,长空气间隙放电的宏观及微观特性与低海拔地区存在一定的差别。当前,我国专家学者在外绝缘特性方面展开了深入的研究,以促使超/特高压输变电技术的快速有效发展。但是这些研究大部分都是通过实验得出结果,然而在长空气间隙放电机理方面,特别是在低气压条件下长空气间隙放电机理研究较少。研究低气压条件下长间隙放电先导发展过程,并和常压下结果进行对比分析,将有助于我们进一步了解长间隙放电的机理。由于长空气间隙的放电特性具有较高的分散性,需要做大量的现场实验研究,这样不仅成本高且费时费力,而物理模型的仿真分析则弥补了实验研究的不足。本文以正极性标准操作冲击电压下棒-板长空气间隙先导放电过程为研究目标,针对低气压下长空气间隙先导放电过程的物理模型的建立,展开了放电理论分析与模型建立、数值仿真模拟以及实验验证等工作。在对已有的基于气体碰撞电离理论的流注-先导发展模型,以及基于分形理论的流注-先导发展模型分析的基础上,建立了更为完善的分形流注-分形先导的棒-板间隙放电发展模型,改进了原有的WZ流注放电随机分形模型。在网格划分时,采用由正三角形组成的7节点正六边形随机分形模型;在此基础上,根据能量平衡理论,参考Gallimberti流注-先导过渡热电离模型,利用电流、电场以及其他物理参数的动态变化,经过求解能量平衡方程,计算得出由流注转化为先导的条件。所建立的模型适用于低气压及其他各种气象条件下的长间隙先导放电模拟,仿真过程简单易于实现且具有一定的精度。利用MATLAB软件对1m、2m、3m棒-板间隙在0.06MPa气压条件下的先导放电过程进行了仿真,得到了各间隙典型的放电路径图形、空间电荷、放电电流以及空间特定位置的电场强度等参数。利用高速摄影仪光学观测系统以及光电集成电场传感器测量系统,在国家电网公司西藏高海拔试验基地,海拔高度4300m的西藏当雄县羊八井,气压约为0.06 MPa条件下,对1m、2m、3m棒-板空气间隙进行了正极性操作冲击放电实验研究。实验得到了各间隙先导放电典型的光学观测图像,以及空间特定位置的电场强度随击穿时间的变化曲线,测得在该气压条件下空气介质的临界电场Ec约为1850kV/m～2100kV/m。将实验得到的相关物理参数与仿真结果以及低海拔地区正常大气压下已有的研究成果进行了比较和分析。结果表明,利用本模型仿真得到的先导通道路径以及空间电场与实验观测得到的结果较为相符,而仿真得到的先导起始及间隙击穿时间与实测的情况有所出入;考虑到长空气间隙先导放电的随机性和分散性,总体来说,本文所建立的物理模型是合理有效的。