張 睿 國(guó)網(wǎng)嘉興供電公司

霧霾天氣下的直流輸電線路離子流場(chǎng)分布特性及其影響因素

張 睿 國(guó)網(wǎng)嘉興供電公司

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)快速發(fā)展的今天，我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題的嚴(yán)重性日漸加劇，這一問(wèn)題不僅直接影響著我國(guó)民眾的身體健康，對(duì)于我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展也會(huì)造成不小的負(fù)面影響，長(zhǎng)期暴露在霧霾天氣下的架空輸電線路，就是這一影響的最直觀表現(xiàn)。為此本文就霧霾天氣下的直流輸電線路離子流場(chǎng)分布特性及其影響因素進(jìn)行了具體研究，希望能夠?yàn)槲覈?guó)電力事業(yè)的相關(guān)發(fā)展帶來(lái)一定幫助。

霧霾；直流輸電線路；離子流場(chǎng)

前言

近些年我國(guó)各地頻發(fā)的霧霾問(wèn)題具備著范圍廣、強(qiáng)度大以及時(shí)間長(zhǎng)等三方面的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得霧霾對(duì)我國(guó)民眾的身心健康造成了極為負(fù)面的影響，而對(duì)于我國(guó)直流輸電線路來(lái)說(shuō)，霧霾天氣也會(huì)對(duì)其安全運(yùn)行造成不小的負(fù)面影響，為了解決這一影響，正是本文就霧霾天氣下的直流輸電線路離子流場(chǎng)分布特性及其影響因素進(jìn)行具體研究的原因所在。

1.霧霾天氣對(duì)離子流場(chǎng)的影響機(jī)理

為了較好的完成本文就霧霾天氣下的直流輸電線路離子流場(chǎng)分布特性及其影響因素展開(kāi)的研究，我們首先需要了解霧霾天氣對(duì)離子流場(chǎng)的影響機(jī)理。

1.1 霧霾天氣對(duì)空間電荷的影響

在霧霾這一惡劣天氣出現(xiàn)時(shí)，空氣中會(huì)存在大量霧霾顆粒，這些霧霾顆粒在直流輸電線路的影響下，就會(huì)出現(xiàn)霧霾顆粒荷電化，這就使得本文所進(jìn)行的研究需要對(duì)輸電線路電暈產(chǎn)生的正負(fù)離子于荷電后的霧霾顆粒進(jìn)行綜合考慮。霧霾是霧與霾的總稱(chēng)，我們可以將其視作微小水滴和冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)與數(shù)百種大氣顆粒物共同組成的產(chǎn)物，而由于霧霾顆粒是一種典型的懸浮微粒，這就使得霧霾顆粒在碰撞荷電的過(guò)程中就能夠產(chǎn)生荷電。據(jù)筆者調(diào)查得知，1～2為霧霾懸浮顆粒物的平均密度懸，浮霧滴的粒徑普遍大于1，這時(shí)我們就可以忽略擴(kuò)散荷電帶來(lái)的影響[1]。

1.2 霧霾天氣對(duì)離子遷移率的影響

1.3 霧霾天氣對(duì)電暈放電強(qiáng)度的影響

在了解了霧霾天氣對(duì)離子遷移率的影響后，我們還需要了解霧霾天氣對(duì)電暈放電強(qiáng)度的影響，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)文獻(xiàn)資料，筆者發(fā)現(xiàn)這一影響主要來(lái)源于懸浮霧滴在輸電導(dǎo)線表面形成凝露、輸電導(dǎo)線表面附近的電場(chǎng)變化產(chǎn)生的極化力作用吸引懸浮微粒物附著導(dǎo)線表面燈兩方面原因所致[2]。

2.霧霾天氣下的離子流場(chǎng)分布計(jì)算方法

想要進(jìn)行霧霾天氣下離子流場(chǎng)分布計(jì)算，我們就必須對(duì)霧霾天氣做出一定假設(shè)，即霧霾顆粒中懸浮霧滴和懸浮顆粒物處于靜止的均勻分布狀態(tài)、懸浮霧滴和懸浮微粒荷電方式均為電場(chǎng)荷電、霧霾顆粒的形狀為標(biāo)準(zhǔn)球形且充分分離、霧霾顆粒中的懸浮霧滴和懸浮顆粒物相互不影響，而結(jié)合這些假設(shè)，我們就可以完成具體的霧霾天氣下離子流場(chǎng)分布計(jì)算，介于篇幅原因這里不對(duì)這一計(jì)算進(jìn)行詳細(xì)論述。

3.不同污染程度霧霾下的離子流場(chǎng)分布

為了能夠完成對(duì)不同污染程度霧霾下的離子流場(chǎng)分布研究，筆者以某±800kV特高壓直流輸電線路為例，通過(guò)計(jì)算，筆者得出了17.4kV/cm這一起暈場(chǎng)強(qiáng)，并得出了霧霾天氣下面合成場(chǎng)強(qiáng)分布與離子流密度分布，這一結(jié)果顯示霧霾天氣地面合成場(chǎng)強(qiáng)與離子流密度隨著污染程度的增加而增大。

4.霧霾天氣下離子流場(chǎng)的影響因素

結(jié)合上文中展開(kāi)的研究，筆者認(rèn)為霧霾顆粒中的懸浮霧滴和懸浮顆粒物荷電、霧霾顆粒對(duì)直流輸電線路空間內(nèi)的離子遷移率影響、霧霾顆粒影響輸電線路表面的起暈場(chǎng)強(qiáng)等三個(gè)方面是霧霾天氣對(duì)直流輸電線路離子流場(chǎng)分布造成影響的主要原因，而結(jié)合這些原因與上述研究，我們能夠發(fā)現(xiàn)霧霾天氣使得電暈程度和空間電荷密度增加，造成了地面合成場(chǎng)強(qiáng)和離子流密度增大[3]。

5.結(jié)論

在本文就霧霾天氣下的直流輸電線路離子流場(chǎng)分布特性及其影響因素展開(kāi)的研究中，筆者詳細(xì)論述了霧霾天氣對(duì)離子流場(chǎng)的影響機(jī)理、霧霾天氣下的離子流場(chǎng)分布計(jì)算方法、不同污染程度霧霾下的離子流場(chǎng)分布、霧霾天氣下離子流場(chǎng)的影響因素，雖然受篇幅限制本文為對(duì)詳細(xì)的計(jì)算進(jìn)行表述，但這一系列論證也能夠清楚的表明霧霾對(duì)直流輸電線路離子流場(chǎng)分布造成的種種影響，而結(jié)合這一研究，筆者建議我國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)建立模擬霧霾天氣的人工氣候?qū)嶒?yàn)室，這樣就能夠更為深入的進(jìn)行這類(lèi)問(wèn)題的研究，將霧霾對(duì)我國(guó)電力事業(yè)的影響降到最低。

[1]楊帆,代鋒,羅漢武,劉澤輝,會(huì)燕,李賢良.霧霾天氣下的直流輸電線路離子流場(chǎng)分布特性及其影響因素[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2016,12:49-57.

[2]趙永生,張文亮.霧對(duì)高壓直流輸電線路離子流場(chǎng)的影響[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2013,13:194-199.

[3]魯非,葉齊政,林福昌,龍兆芝,謝靜,李倩.雨滴對(duì)高壓直流輸電線路地面離子流場(chǎng)的影響[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2010,07:125-130.