浅析雾水电导率对输电线路交流电晕特性的影响

钟敏光

摘 要：目前，在不均匀输电线路中，存在的自持放电现象就是所谓的电晕，同时，还具有臭氧、电晕损失、无线电干扰、噪音等现象。在天气情况时，通常输电线路不断出现电晕放电现象，雨、雾天气及大湿条件下，导线表面可能形成一定的水滴，导致其表面出现变形，并且，线路不均匀程度不断增大，导电电晕起始电压出现降低现象，从而有效的产生电晕放电。基于此，文章就雾水电导率对输电线路交流电晕特性的影响进行全面的分析，从而减少电晕放电现象。

关键词：雾水电导率；输电线路；交流电晕特性；影响

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）23-0070-02

通常情况下，电晕现象存在不均匀输电线路中，电晕放电还可能产生噪音、无线电干扰、能量损失等。但是，现阶段针对雾水电导率对导线电晕特性的影响的相关研究比较少。因此，本文针对电晕现象对人们的生活、生产产生的影响进行全面的分析，就雾水电导率对输电线路交流电晕特性的影响进行研究。

1 电晕现象对人们的生产、生活产生的影响

在输送电能过程中，由于产生电晕现象，会损失大量的电能，根据相关统计，因为电晕放电我国每年损失电能大约为20.5亿kW·h，损失非常严重，电晕现象还可能导致空气产生一定的变化，并且产生大量的有害气体，严重影响电路运行；电晕现象还会产生一定的噪音污染，严重影响人们的正常生活及生产；同时，电晕现象还会产生高频电场，导致电磁污染现象出现，严重影响无线电的传播。传输的电能电压越高，产生的电晕现象危害就越严重[1]。

但是，由于我国各个地区气候变化很大，降雨量增多、空气中的气度也在不断的增大，很容易形成大雾气候，导致很多凝露、水滴附着在导线的表面，严重影响导线的电晕特性，为了有效的降低电晕现象的危害，就影响提出新的技术限制导线电晕。

随着社会经济的快速发展，污染问题成为人们关注的重点，雾水电导率也在不断的增多，在我国现阶段，研究人员主要以气压、湿度、温度、降雨等参数为基数。

对导线电晕特性进行分析与研究，但是，很少对雾水电导率对导线电晕特性产生的影响进行研究。

2 试品、装置

2.1 试品和电源装置

文章主要针对盐雾电导率对导线交流电晕特性的影响进行研究，试验品选取的是LGJ-80/30型钢芯铝绞线，该试验品的基本技术参数，如图1所示。试验原理，如图2所示。

试验过程中所使用的调压器可以调电压为0～150 kV；试验过程中变压器的额定电流为6 A，其短路电流为30 A，变压器的容量为900 kVA，以满足该试验过程中对交流电源的相关要求。

2.2 电晕笼

电晕笼的关键作用就是研究电晕特性的主要测试措施，由于线-大地间之间的距离比线-笼之间的距离大，因此，只有在导线上施加一定量的电压，并且保证电压交底，就可以有效的提高导线表面的场强等级，在高电压等级下，对导线的电晕特性进行全面的分析[2]。本文主要使用的是自行设计的电晕笼，如图3所示。

电晕笼主要由1 000 mm长的有机玻璃罐组成，其厚度为 10 mm，外径为300 mm。两端均使用厚度为12 mm、长度为400 mm的有机玻璃粘合组成的密封盖。在电晕笼一侧中开孔，其直径为100 mm，有利于试验过程中进行观察。为了有效的防止终端效应，电晕笼应该由900 mm长，厚度为0.15 mm的3段式铝箔组合而成。

2.3 雾发生装置

试验过程中使用的纯净水温度应该小于20 ℃，电导率为γ20<10 μs/cm，其中，应该添加一定量的NaCl，配置成具有一定电导率的雾水，进行模拟在自然环境下污染物的试验，使用YC-G030T型的超声波雾发生器，其可以产生不同电导率的盐雾，盐雾颗粒直径应该在1～10 μm之内。该试验中雾水电导率值都应该控制20 ℃。近年来我国部分地区自然雾水电导率的情况，见表1，为该试验雾水电导率提供相关参考。

2.4 电晕放电紫外信号的采集装置

导线电晕在放电过程中会产生光子数能，并且反映放电的强弱，该试验重要使用CoroCAMIV+型紫外成像仪方管对扩散光子进行观察，并产生相关视频图像。导线与紫外成像仪接受镜头之间的距离最好应该保持为1 m左右。

3 实验方法

首先，应该对钢芯铝绞线进行清洁干燥处理，防止导线表面出现杂质或者凝露影响试验结果。雾发生器在额定时间内产生的雾水质量不变，使用产生雾水的时间有效的判断雾水质量的优劣，在通电之前，应该向电晕笼中喷入一定量的盐雾，并且达到一定的时间。在试验开始之后，应该缓慢均匀的加大电压，如果出现少许紫外光时，可以缓慢的提高电压的速度，每次电压升高值都应该相同，并且停顿时间也应该相同，对电晕现象进行观察，对光子视频图像及电压值进行记录。使用不同的雾水电导率进行试验时，使用每种值应该重复进行五次，所叠加的电压值应该以第一次为基础，每次试验完成后30 min，应该在进行下一次试验，应该尽快疏散电晕笼中的空间电荷和残留雾。

4 实验的结果分析

不同条件下盐雾的电晕现象。本文试验中使用不同的雾水电导率对输电线路中的电晕现象进行模式，电导率不停，导线中电晕现象就存在一定的差异，雾水电导率的值有100 μs/cm、1 070 μs/cm等多种，使用该数据对试验进行全面的分析，每种数值应该重复进行5次试验，并且对平均光子数及施加电压进行记录。

每次试验的分散性比较小，标准差一般情况下小于7%。选用COMSOL对各个起始电晕的电压值进行仿真模拟，并且得出最大场强值。每次试验过程中大气压值应该为温度t=（20±1） ℃、相对湿度h=99.9%、p=98.7 kP。

如果雾水电导率为100 μs/cm时，可以使用切线法得到导线电晕电压值为38.1 kV，如果气候比较干燥时，电压值应该为35.2 kV，两者之间存在的差异为8.2%。由于电导率非常低，起始电晕受到很小的影响，该条件可以不计。在电导率及湿度共同影响下，导线的干燥条件及起始电晕条件结果想接近。

5 结 语

如果电导率不高，而且污染比较轻，对交流输电线路导线起晕电压具有一定的影响，如果其绝度适度不断增大，就会导致起晕电压有所升高。

雾水电导率与雾对交流电线路电晕特性的影响具有明显的联系。 电导率升高，导线电晕起始电压就会降低。

在导线表面附着的雾颗粒形成较小的放电尖端，导致其表面电场产生变化，雾水电导率升高，其变化就越严重，导线表面的起晕场强也在不断的降低。

参考文献：

[1] 陈吉，蒋兴良，舒立春，等.雨凇对导线起晕电压影响规律的研究[J].电网 技术，2013，37（7）：2035-2040.

[2] 陈澜，陈方东，赵雪松，等.大于环境下雨滴对线路电晕特性的影响[J].高 电压技术，2012，38（11）：2863-2868.