祝勇

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電力的需求也在逐漸增加，為了更好地保護(hù)人民的生產(chǎn)生活和國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，相關(guān)電力公司和社會(huì)各界都開始重視的電暈這一問題。本文主要對(duì)架空輸電線路的電暈現(xiàn)象及其對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行分析，并對(duì)電暈放電造成的可聽噪音與無線電干擾進(jìn)行闡述，提出相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路;電暈;環(huán)境的影響

電暈現(xiàn)象就是帶電導(dǎo)體周圍空間中出現(xiàn)強(qiáng)電場和空氣釋放的結(jié)果，是一種特殊形式的氣體放電。大氣中存在大量自由電子，這些自由電子在傳輸線的電場下加速并不斷地撞擊氣體原子。隨著電場強(qiáng)度的不斷增加，氣體中自由電子的運(yùn)動(dòng)速度也增加，當(dāng)撞擊氣體原子時(shí)它攜帶的能量增加。當(dāng)電場強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，氣體電子的沖擊能量只會(huì)導(dǎo)致氣體原子中的電子擺脫原子核并產(chǎn)生新的離子，即導(dǎo)線周圍的空氣開始電離。大氣中的氮和氧等氣體原子受到自由電子的沖擊和更高能級(jí)轉(zhuǎn)變的激發(fā)，所激發(fā)的原子試圖返回基態(tài)，并釋放激發(fā)期間吸收的能量，這時(shí)正離子也會(huì)出現(xiàn)與自由電子相互碰撞的機(jī)會(huì)，使其與自由電子重新結(jié)合，并將它們轉(zhuǎn)化為中性原子，這是一個(gè)釋放多余能量的過程，在進(jìn)行連續(xù)電離和重組時(shí)，輻射大量光子，晚上我們可以觀察到電線周圍的藍(lán)色光環(huán)，并伴隨著“咝咝”的聲音，這是一種電暈現(xiàn)象。

1 影響交流架空線路電暈放電水平的主要因素

1.1架空導(dǎo)線表面情況

有兩個(gè)主要方面會(huì)對(duì)電線的表面造成影響。一種是大氣中落入電線的異物，如灰塵，樹枝，鳥糞以及風(fēng)箏等。當(dāng)這些異物依附在架空電線上時(shí)，電線表面的場強(qiáng)會(huì)被扭曲，并且畸變場強(qiáng)的峰值處，很容易變成起暈部分。其次，在制造過程或安裝過程中，會(huì)使架空導(dǎo)線的表面上出現(xiàn)凸起和毛刺的現(xiàn)象，這些位置的局部場強(qiáng)將在操作后增加，并且可能成為線路的電暈。

1.2臨近架空導(dǎo)線的小質(zhì)點(diǎn)

電線在雪、雨以及霧天或多塵的環(huán)境時(shí)，空氣中會(huì)存在很多小質(zhì)點(diǎn)，這些小質(zhì)點(diǎn)靠近導(dǎo)線時(shí)，會(huì)受到電線周圍的電場影響，小質(zhì)點(diǎn)會(huì)被極化，并且導(dǎo)線和背線側(cè)分別被不同電荷所引導(dǎo)。由于小質(zhì)點(diǎn)朝向帶電導(dǎo)線側(cè)引起的電荷極與導(dǎo)線上的電荷極相反，這有助于增加小質(zhì)點(diǎn)與導(dǎo)線之間的場強(qiáng)。當(dāng)達(dá)到一定的場強(qiáng)時(shí)，氣隙在小質(zhì)點(diǎn)與場強(qiáng)之間釋放，導(dǎo)致小質(zhì)點(diǎn)與導(dǎo)線上相同極性的電荷發(fā)生排斥，并且小質(zhì)點(diǎn)會(huì)快速脫離帶電導(dǎo)線。長此以往就會(huì)形成電暈放電的現(xiàn)象。

1.3空氣密度和大氣條件

空氣密度以及大氣條件會(huì)對(duì)電線表面的臨界場強(qiáng)造成直接影響。若提升空氣密度，就會(huì)對(duì)電暈的起始場強(qiáng)進(jìn)行提升。在一些海拔相對(duì)較高區(qū)域，因?yàn)槠湎鄬?duì)密度很低，所以在相同的電壓下，出現(xiàn)電暈放電的現(xiàn)象會(huì)比低海拔區(qū)域更加嚴(yán)重。

2 架空輸電線路的電暈對(duì)環(huán)境的影響

2.1可聽噪音

當(dāng)架空導(dǎo)體的表面場強(qiáng)到達(dá)極限時(shí)，電暈將出現(xiàn)在導(dǎo)體表面上。所產(chǎn)生的高能放電會(huì)導(dǎo)致電線附近的空氣壓縮或者變薄，并以聲音的形式進(jìn)行傳播，這樣就產(chǎn)生可聽見的噪音。其可聽噪聲分為兩個(gè)頻率：一個(gè)如破裂聲的寬頻帶噪聲，另一個(gè)是如嗡嗡聲的頻率為50 Hz或者其整數(shù)倍以上的純聲，由電暈引起的隨機(jī)和不規(guī)則放電脈沖是造成寬頻帶噪聲的來源，這和由于環(huán)境引起的噪聲明顯不同，人們不喜歡的是50Hz的純聲，而電暈放電所產(chǎn)生可聽噪聲正好是純生噪音的整數(shù)倍100Hz[1]。

對(duì)分離導(dǎo)體的數(shù)量和直徑進(jìn)行增加時(shí)對(duì)輸電線中產(chǎn)生噪音最有效的改善方法。 國外則對(duì)電壓等級(jí)所產(chǎn)生的的噪聲進(jìn)行特高壓試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，可以看出導(dǎo)體選擇是合理性與分裂的數(shù)量和半徑是可以對(duì)可聽噪聲進(jìn)行減弱的。

在雨天，架空線的可聽噪聲與晴天相比會(huì)大出15到20分貝。若可以將雨天輸電線路所產(chǎn)生的噪音控制在55分貝以下，這意味著架空線路的可聽噪音在晴天只有35到40分貝。因?yàn)橛晏斓沫h(huán)境噪音較大，這導(dǎo)致人們對(duì)電暈所產(chǎn)生的可聽噪聲的感受不太明顯，陰雨、濃霧天氣時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)比較明顯的可聽噪聲，對(duì)于此天氣條件，在住宅區(qū)附近的架空線路，就必須遵守相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，（表2 各國特高壓線路可聽噪聲的設(shè)計(jì)規(guī)范值）并傳遞給電暈噪聲，使得噪音不會(huì)對(duì)人們的日常休息作進(jìn)行干擾。

2.2無線電干擾

造成無線電干擾的重要根源就是電暈的放電現(xiàn)象。無線電干擾是指可能對(duì)無線電頻段中的有用信號(hào)造成破壞的電磁干擾，導(dǎo)致無線電的接收設(shè)備達(dá)不到運(yùn)行過程中所需要的信噪比。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，電暈放電的頻率一般在0.15到40MHz的范圍內(nèi)，并且CISPR所建議的是0.5MHz測量頻率。

對(duì)于一般傳輸線來說，國際無線電干擾委員會(huì)C分部建議采用80%// 80%的規(guī)則，這意味著架空傳輸線的無線電干擾在80%的時(shí)間內(nèi)不超過最小允許值的信度是80%[2]。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，加拿大的無線電干擾限值參考基于O.5MHz，并且從側(cè)相導(dǎo)體到地面的參考距離是15m。表3列出了對(duì)于不同電壓等級(jí)的線路來說，其最大無線電干擾的限制值，此外，由于城市電臺(tái)的信號(hào)會(huì)增強(qiáng)，市區(qū)的輸電線路的信號(hào)將得到增強(qiáng)，并允許放寬無線電干擾的限制值。表3中高于600kV的傳輸線的無線電干擾極限被轉(zhuǎn)換為側(cè)導(dǎo)體對(duì)地投影之外的20m，其中500/a值為SSdB（uV/m），? 80%//80%值為63dB（uV/m）[3]。

其中指定的極限值是0.5MHz，極限的參考距離是邊緣相導(dǎo)體陰影外20米。在我國的標(biāo)準(zhǔn)限制中，隨著電壓的升高，無線電干擾限制在不斷增加，目前我國1000kV級(jí)交流特高壓輸電線路在晴天的無線電干擾限值為55分貝，參考頻率為0.5MHz，參考點(diǎn)在邊緣導(dǎo)體的投影之外20米處[4]。

3 小結(jié)

綜上所述，為了更好地保護(hù)人民的生產(chǎn)生活和國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行具體分析，制定科學(xué)可行的由于電暈對(duì)環(huán)境造成影響進(jìn)行改善的計(jì)劃，并選擇具有一定可靠性的防電暈設(shè)備。此外，在對(duì)輸電線路進(jìn)行架設(shè)時(shí)，還應(yīng)附加一些防電暈措施。這樣才能進(jìn)行全方位的對(duì)電暈現(xiàn)象所造成的影響進(jìn)行控制，從而提升供電系統(tǒng)的安全性與可靠性，確保居民的生活質(zhì)量不被破壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭劍武.架空輸電線路的電暈及其對(duì)環(huán)境的影響[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（23）：219+195.

[2]孫彩杰.淺談架空輸電線路輸電損耗的差異及降損措施[J].低碳世界，2016（26）：37-38.

[3]劉根寧，咼年，梁自超.覆冰狀態(tài)下架空輸電線路模型參數(shù)變化分析[J].電力建設(shè)，2014，35（12）：84-88.

[4]謝小強(qiáng)，周先哲，劉光曄.四相輸電架空線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J].華北電力技術(shù)，2006（06）：1-6+26.