高压输电线路的电晕放电研究

冯晓

摘要：從粒子输运的角度，研究了电晕放电脉冲电流的时域特性，得到了电晕电离产生率、电晕脉冲电流峰值与正电晕和负电晕的情况。结果表明， 单位时间内正电晕产生的电荷数多于负电晕产生的电荷数，正电晕脉冲电流峰值大于负电晕脉冲电流峰值，其正电晕脉冲电流峰值随着电晕电离产生率的增大在较大。

关键词：高压输电线； 电晕放电； 脉冲电流； 正负电晕

中图分类号：TM154； TM81 文献标识码：A 文章编号：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

基于高压输电线输送能力强、损耗小、稳定性好等突出优点，有效的解决了电力的传输，特别是远距离输电的问题。同时注意到远距离输电线路由于电压高、线路长、输送容量大等，在运行过程中是一个很强的电磁辐射源，因此存在着一系列的电磁辐射污染问题，像电晕现象、电磁干扰、静电感应、电波辐射等，而其中电晕放电又是电磁辐射污染的主要形式之一。

1 物理模型

1.1 电晕产生机理

在高压输电线上，导线表面及其附近将产生很强的电场。当输电线路表面局部电场强度超过气体电离的强度，会使周围的气体局部电离和激励，气体分子分解成为大量的自由电荷（离子与电子）。这些电荷在导线附近受电场力作用而快速移动，使静电场分布迅速改变，产生电磁波辐射。当场强进一步增大时出现电子倍增现象，形成电晕放电。其电晕放电也就是电荷的移动在导线中产生了脉冲电流的结果，脉冲电流的能量会通过电磁波形式向外界辐射出去，形成对周围环境造成电磁辐射污染[1，2]。

1.2 高频电晕放电

图（1），图（2）给出了脉冲电流峰值的时域特征关系，图（1）可以看出电离产生率越大，其正电晕脉冲电流峰值也越大，图（2）中可以看出，正电晕脉冲电流峰值较负电晕脉冲电流峰值大。图（3），图（4）给出了电晕电离产生的电荷数的时域特征，也就是发生正电晕和负电晕的情况，图中可以看出，单位时间内正电晕产生的电荷数多于负电晕产生的电荷数，这说明电晕放电所形成的电磁场分布与放电脉冲电流密切相关，而且主要是取决于正极性电晕电流。。

3 结论

研究了电晕放电脉冲电流的时域特性，其电晕电离产生的电荷数、电晕电离产生率与正电晕和负电晕的情况。结果表明， 单位时间内正电晕产生的电荷数多于负电晕产生的电荷数，正电晕脉冲电流峰值较大于负电晕脉冲电流峰值，正电晕脉冲电流峰值随着电离产生率的增大在较大。

在理论计算模型中，对电晕放电脉冲电流的时域特性只进行了局部范围内的研究，从输远的角度考虑电晕放电产生的自由电荷，进行了一定的简化，但对于在实际情况，必须对其进行真实情况的求解，这将在以后的工作中进行。

参考文献：

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