高壓輸電線路的電暈放電研究

馮曉

摘要：從粒子輸運的角度，研究了電暈放電脈沖電流的時域特性，得到了電暈電離產(chǎn)生率、電暈脈沖電流峰值與正電暈和負(fù)電暈的情況。結(jié)果表明， 單位時間內(nèi)正電暈產(chǎn)生的電荷數(shù)多于負(fù)電暈產(chǎn)生的電荷數(shù)，正電暈脈沖電流峰值大于負(fù)電暈脈沖電流峰值，其正電暈脈沖電流峰值隨著電暈電離產(chǎn)生率的增大在較大。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線； 電暈放電； 脈沖電流； 正負(fù)電暈

中圖分類號：TM154； TM81 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）31-0216-02

Abstract：Time domain characteristics of corona discharge was researched under Model of Particle Transport. generation rate or peak value of corona discharge and positive or negative corona discharge was found. it is shown that generation rate and peak value of positive corona discharge is large then negative corona discharge， peak value of positive corona discharge was enlarged with generation rate of corona discharge.

Key words： high voltage transmission line； corona discharge；pulse current；positive or negative corona

基于高壓輸電線輸送能力強、損耗小、穩(wěn)定性好等突出優(yōu)點，有效的解決了電力的傳輸，特別是遠(yuǎn)距離輸電的問題。同時注意到遠(yuǎn)距離輸電線路由于電壓高、線路長、輸送容量大等，在運行過程中是一個很強的電磁輻射源，因此存在著一系列的電磁輻射污染問題，像電暈現(xiàn)象、電磁干擾、靜電感應(yīng)、電波輻射等，而其中電暈放電又是電磁輻射污染的主要形式之一。

1 物理模型

1.1 電暈產(chǎn)生機理

在高壓輸電線上，導(dǎo)線表面及其附近將產(chǎn)生很強的電場。當(dāng)輸電線路表面局部電場強度超過氣體電離的強度，會使周圍的氣體局部電離和激勵，氣體分子分解成為大量的自由電荷（離子與電子）。這些電荷在導(dǎo)線附近受電場力作用而快速移動，使靜電場分布迅速改變，產(chǎn)生電磁波輻射。當(dāng)場強進一步增大時出現(xiàn)電子倍增現(xiàn)象，形成電暈放電。其電暈放電也就是電荷的移動在導(dǎo)線中產(chǎn)生了脈沖電流的結(jié)果，脈沖電流的能量會通過電磁波形式向外界輻射出去，形成對周圍環(huán)境造成電磁輻射污染[1，2]。

1.2 高頻電暈放電

圖（1），圖（2）給出了脈沖電流峰值的時域特征關(guān)系，圖（1）可以看出電離產(chǎn)生率越大，其正電暈脈沖電流峰值也越大，圖（2）中可以看出，正電暈脈沖電流峰值較負(fù)電暈脈沖電流峰值大。圖（3），圖（4）給出了電暈電離產(chǎn)生的電荷數(shù)的時域特征，也就是發(fā)生正電暈和負(fù)電暈的情況，圖中可以看出，單位時間內(nèi)正電暈產(chǎn)生的電荷數(shù)多于負(fù)電暈產(chǎn)生的電荷數(shù)，這說明電暈放電所形成的電磁場分布與放電脈沖電流密切相關(guān)，而且主要是取決于正極性電暈電流。。

3 結(jié)論

研究了電暈放電脈沖電流的時域特性，其電暈電離產(chǎn)生的電荷數(shù)、電暈電離產(chǎn)生率與正電暈和負(fù)電暈的情況。結(jié)果表明， 單位時間內(nèi)正電暈產(chǎn)生的電荷數(shù)多于負(fù)電暈產(chǎn)生的電荷數(shù)，正電暈脈沖電流峰值較大于負(fù)電暈脈沖電流峰值，正電暈脈沖電流峰值隨著電離產(chǎn)生率的增大在較大。

在理論計算模型中，對電暈放電脈沖電流的時域特性只進行了局部范圍內(nèi)的研究，從輸遠(yuǎn)的角度考慮電暈放電產(chǎn)生的自由電荷，進行了一定的簡化，但對于在實際情況，必須對其進行真實情況的求解，這將在以后的工作中進行。

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