鐘敏光

摘 要：目前，在不均勻輸電線路中，存在的自持放電現(xiàn)象就是所謂的電暈，同時，還具有臭氧、電暈損失、無線電干擾、噪音等現(xiàn)象。在天氣情況時，通常輸電線路不斷出現(xiàn)電暈放電現(xiàn)象，雨、霧天氣及大濕條件下，導(dǎo)線表面可能形成一定的水滴，導(dǎo)致其表面出現(xiàn)變形，并且，線路不均勻程度不斷增大，導(dǎo)電電暈起始電壓出現(xiàn)降低現(xiàn)象，從而有效的產(chǎn)生電暈放電?；诖耍恼戮挽F水電導(dǎo)率對輸電線路交流電暈特性的影響進(jìn)行全面的分析，從而減少電暈放電現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：霧水電導(dǎo)率；輸電線路；交流電暈特性；影響

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）23-0070-02

通常情況下，電暈現(xiàn)象存在不均勻輸電線路中，電暈放電還可能產(chǎn)生噪音、無線電干擾、能量損失等。但是，現(xiàn)階段針對霧水電導(dǎo)率對導(dǎo)線電暈特性的影響的相關(guān)研究比較少。因此，本文針對電暈現(xiàn)象對人們的生活、生產(chǎn)產(chǎn)生的影響進(jìn)行全面的分析，就霧水電導(dǎo)率對輸電線路交流電暈特性的影響進(jìn)行研究。

1 電暈現(xiàn)象對人們的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的影響

在輸送電能過程中，由于產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，會損失大量的電能，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，因?yàn)殡姇灧烹娢覈磕険p失電能大約為20.5億kW·h，損失非常嚴(yán)重，電暈現(xiàn)象還可能導(dǎo)致空氣產(chǎn)生一定的變化，并且產(chǎn)生大量的有害氣體，嚴(yán)重影響電路運(yùn)行；電暈現(xiàn)象還會產(chǎn)生一定的噪音污染，嚴(yán)重影響人們的正常生活及生產(chǎn)；同時，電暈現(xiàn)象還會產(chǎn)生高頻電場，導(dǎo)致電磁污染現(xiàn)象出現(xiàn)，嚴(yán)重影響無線電的傳播。傳輸?shù)碾娔茈妷涸礁?，產(chǎn)生的電暈現(xiàn)象危害就越嚴(yán)重[1]。

但是，由于我國各個地區(qū)氣候變化很大，降雨量增多、空氣中的氣度也在不斷的增大，很容易形成大霧氣候，導(dǎo)致很多凝露、水滴附著在導(dǎo)線的表面，嚴(yán)重影響導(dǎo)線的電暈特性，為了有效的降低電暈現(xiàn)象的危害，就影響提出新的技術(shù)限制導(dǎo)線電暈。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，污染問題成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，霧水電導(dǎo)率也在不斷的增多，在我國現(xiàn)階段，研究人員主要以氣壓、濕度、溫度、降雨等參數(shù)為基數(shù)。

對導(dǎo)線電暈特性進(jìn)行分析與研究，但是，很少對霧水電導(dǎo)率對導(dǎo)線電暈特性產(chǎn)生的影響進(jìn)行研究。

2 試品、裝置

2.1 試品和電源裝置

文章主要針對鹽霧電導(dǎo)率對導(dǎo)線交流電暈特性的影響進(jìn)行研究，試驗(yàn)品選取的是LGJ-80/30型鋼芯鋁絞線，該試驗(yàn)品的基本技術(shù)參數(shù)，如圖1所示。試驗(yàn)原理，如圖2所示。

試驗(yàn)過程中所使用的調(diào)壓器可以調(diào)電壓為0～150 kV；試驗(yàn)過程中變壓器的額定電流為6 A，其短路電流為30 A，變壓器的容量為900 kVA，以滿足該試驗(yàn)過程中對交流電源的相關(guān)要求。

2.2 電暈籠

電暈籠的關(guān)鍵作用就是研究電暈特性的主要測試措施，由于線-大地間之間的距離比線-籠之間的距離大，因此，只有在導(dǎo)線上施加一定量的電壓，并且保證電壓交底，就可以有效的提高導(dǎo)線表面的場強(qiáng)等級，在高電壓等級下，對導(dǎo)線的電暈特性進(jìn)行全面的分析[2]。本文主要使用的是自行設(shè)計的電暈籠，如圖3所示。

電暈籠主要由1 000 mm長的有機(jī)玻璃罐組成，其厚度為 10 mm，外徑為300 mm。兩端均使用厚度為12 mm、長度為400 mm的有機(jī)玻璃粘合組成的密封蓋。在電暈籠一側(cè)中開孔，其直徑為100 mm，有利于試驗(yàn)過程中進(jìn)行觀察。為了有效的防止終端效應(yīng)，電暈籠應(yīng)該由900 mm長，厚度為0.15 mm的3段式鋁箔組合而成。

2.3 霧發(fā)生裝置

試驗(yàn)過程中使用的純凈水溫度應(yīng)該小于20 ℃，電導(dǎo)率為γ20<10 μs/cm，其中，應(yīng)該添加一定量的NaCl，配置成具有一定電導(dǎo)率的霧水，進(jìn)行模擬在自然環(huán)境下污染物的試驗(yàn)，使用YC-G030T型的超聲波霧發(fā)生器，其可以產(chǎn)生不同電導(dǎo)率的鹽霧，鹽霧顆粒直徑應(yīng)該在1～10 μm之內(nèi)。該試驗(yàn)中霧水電導(dǎo)率值都應(yīng)該控制20 ℃。近年來我國部分地區(qū)自然霧水電導(dǎo)率的情況，見表1，為該試驗(yàn)霧水電導(dǎo)率提供相關(guān)參考。

2.4 電暈放電紫外信號的采集裝置

導(dǎo)線電暈在放電過程中會產(chǎn)生光子數(shù)能，并且反映放電的強(qiáng)弱，該試驗(yàn)重要使用CoroCAMIV+型紫外成像儀方管對擴(kuò)散光子進(jìn)行觀察，并產(chǎn)生相關(guān)視頻圖像。導(dǎo)線與紫外成像儀接受鏡頭之間的距離最好應(yīng)該保持為1 m左右。

3 實(shí)驗(yàn)方法

首先，應(yīng)該對鋼芯鋁絞線進(jìn)行清潔干燥處理，防止導(dǎo)線表面出現(xiàn)雜質(zhì)或者凝露影響試驗(yàn)結(jié)果。霧發(fā)生器在額定時間內(nèi)產(chǎn)生的霧水質(zhì)量不變，使用產(chǎn)生霧水的時間有效的判斷霧水質(zhì)量的優(yōu)劣，在通電之前，應(yīng)該向電暈籠中噴入一定量的鹽霧，并且達(dá)到一定的時間。在試驗(yàn)開始之后，應(yīng)該緩慢均勻的加大電壓，如果出現(xiàn)少許紫外光時，可以緩慢的提高電壓的速度，每次電壓升高值都應(yīng)該相同，并且停頓時間也應(yīng)該相同，對電暈現(xiàn)象進(jìn)行觀察，對光子視頻圖像及電壓值進(jìn)行記錄。使用不同的霧水電導(dǎo)率進(jìn)行試驗(yàn)時，使用每種值應(yīng)該重復(fù)進(jìn)行五次，所疊加的電壓值應(yīng)該以第一次為基礎(chǔ)，每次試驗(yàn)完成后30 min，應(yīng)該在進(jìn)行下一次試驗(yàn)，應(yīng)該盡快疏散電暈籠中的空間電荷和殘留霧。

4 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析

不同條件下鹽霧的電暈現(xiàn)象。本文試驗(yàn)中使用不同的霧水電導(dǎo)率對輸電線路中的電暈現(xiàn)象進(jìn)行模式，電導(dǎo)率不停，導(dǎo)線中電暈現(xiàn)象就存在一定的差異，霧水電導(dǎo)率的值有100 μs/cm、1 070 μs/cm等多種，使用該數(shù)據(jù)對試驗(yàn)進(jìn)行全面的分析，每種數(shù)值應(yīng)該重復(fù)進(jìn)行5次試驗(yàn)，并且對平均光子數(shù)及施加電壓進(jìn)行記錄。

每次試驗(yàn)的分散性比較小，標(biāo)準(zhǔn)差一般情況下小于7%。選用COMSOL對各個起始電暈的電壓值進(jìn)行仿真模擬，并且得出最大場強(qiáng)值。每次試驗(yàn)過程中大氣壓值應(yīng)該為溫度t=（20±1） ℃、相對濕度h=99.9%、p=98.7 kP。

如果霧水電導(dǎo)率為100 μs/cm時，可以使用切線法得到導(dǎo)線電暈電壓值為38.1 kV，如果氣候比較干燥時，電壓值應(yīng)該為35.2 kV，兩者之間存在的差異為8.2%。由于電導(dǎo)率非常低，起始電暈受到很小的影響，該條件可以不計。在電導(dǎo)率及濕度共同影響下，導(dǎo)線的干燥條件及起始電暈條件結(jié)果想接近。

5 結(jié) 語

如果電導(dǎo)率不高，而且污染比較輕，對交流輸電線路導(dǎo)線起暈電壓具有一定的影響，如果其絕度適度不斷增大，就會導(dǎo)致起暈電壓有所升高。

霧水電導(dǎo)率與霧對交流電線路電暈特性的影響具有明顯的聯(lián)系。 電導(dǎo)率升高，導(dǎo)線電暈起始電壓就會降低。

在導(dǎo)線表面附著的霧顆粒形成較小的放電尖端，導(dǎo)致其表面電場產(chǎn)生變化，霧水電導(dǎo)率升高，其變化就越嚴(yán)重，導(dǎo)線表面的起暈場強(qiáng)也在不斷的降低。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳吉，蔣興良，舒立春，等.雨凇對導(dǎo)線起暈電壓影響規(guī)律的研究[J].電網(wǎng) 技術(shù)，2013，37（7）：2035-2040.

[2] 陳瀾，陳方東，趙雪松，等.大于環(huán)境下雨滴對線路電暈特性的影響[J].高 電壓技術(shù)，2012，38（11）：2863-2868.