全面電暈

全面電暈

用電暈條件校驗導線直徑時,由於導線表面光滑清潔程度不同,電暈並非同時在整個導線表面發生,而是隨著電壓的升高逐漸由局部擴展到全部表面,這種狀態稱為全面電暈。

基本介紹

  • 中文名:全面電暈
  • 外文名:Comprehensive corona
  • 學科:電力工程
  • 領域:工程技術
  • 範圍:能源
  • 作用:電暈條件校驗導線直徑
簡介,電暈放電機制,湯遜理論,流注理論,電暈放電的危害,電暈起始電壓的判定和評測,

簡介

導線電暈放電會引起能量損失、無線電干擾、可聽噪聲等危害。為了研究輸電線路導線在淋雨或積污情況下的電暈放電特性,藉助紫外線成像儀等設備,在電暈籠內進行了導線表面有水滴或污穢時的電暈放電起始特性的研究,主要包括水滴的數量及不同的污穢度對導線電暈放電起始特性的影響。結果表明:導線表面有一滴水或兩滴水時,電暈起始放電要依次經歷由“水滴的不穩定性”所引起的不穩定電暈、水滴周圍氣體的電離所致的穩定電暈放電、導線全面電暈放電 3 個階段;導線表面水滴的穩定起暈電壓隨導線表面水滴的增多而減小;導線表面布滿水滴或均勻塗刷污穢時起暈過程較為平緩;難以判斷起暈的各個階段;導線的電暈放電起始特性與導線表面污穢的鹽密和灰密沒有明顯的關係。

電暈放電機制

電暈放電是氣體介質在極不均勻電場中特有的一種自持放電形式,即當電場不均勻時,在大曲率電極附近的電場強度很大,大曲率電極附近較小範圍內的空氣在電場作用下發生游離,這層很薄的空氣將具備自持放電條件,而放電僅限在大曲率電極周圍極小的範圍內,而整個空氣間隙並未發生擊穿。電暈的放電理論主要建立在湯遜理論和流注理論的基礎上。

湯遜理論

1903年,湯遜(J.S.Townsend)根據大量的試驗結果,系統地提出了氣體放電理論,並詳細地闡述了放電過程,在一系列的假設前提下,提出了自持放電的條件。

流注理論

湯遜理論是在低氣壓、均勻電場、短間隙條件下進行試驗總結出來的,但是它具有一定局限性,特別是對高氣壓,長間隙情況下的放電現象不能做出解釋,因此在湯遜後,Leob、Week、H. Raether等人在霧室進行一系列試驗,提出了流注理論,進一步完善了氣體擊穿理論,解決了一些由湯遜理論不能解釋的放電現象。

電暈放電的危害

輸電線路上的電暈放電會產生一系列額危害,主要有以下幾個方面:
1.噪聲污染:在雨雪天氣,由於水滴與導線發生碰撞或者大量凝聚在導線上,嚴重畸變導線表面電場,降低了導線的起暈電壓,此時輸電線路會產生大量的電暈放電,每次放電都伴隨著爆破聲,由電暈放電產生的雜亂無章的噪音嚴重影響著輸電線路附近居民的正常生活與工作;
2.無線電干擾:輸電線路電暈過程中的放電脈衝現象會產生高頻電磁波,會對通信、廣播信號造成干擾;
3. 能量損失:輸電線路電暈放電過程中伴隨著光、聲、熱效應以及化學反應等,這會引起能量損失;
4. 腐蝕作用:輸電線路在放電過程中會使空氣發生化學反應,生成臭氧、氮氧化物等強氧化劑和腐蝕劑,從而對輸電線路中的金具、金屬電極造成損傷或者腐蝕;
5.導線舞動:輸電線路在放電過程中會形成“離子風”,產生的“離子風”會使電暈極發生振動或者轉動,甚至在某些檔距內的導線會作持續的大幅度的低頻舞動。

電暈起始電壓的判定和評測

輸電線路的電暈起始電壓對於研究導線的電暈特性具有重要意義,國內外對於導線的電暈起始電壓分別從起暈機理和工程套用兩個角度開展了大量的研究工作,目前電暈起始電壓的判定方法主要有以下幾種:
1.目測法
在初期階段,人們在觀測輸變電設備和輸電線路電暈放電時常常採用肉眼直接觀測的方法,這種方法非常直觀的看到電暈放電現象,但是該方法具有較強的主觀性,且受外界環境因素的干擾非常大,若電暈現象發生在傍晚時分或者晚上,肉眼很難觀測到電暈現象,因此該方法不利於電暈放電的研究和觀測。
2.電暈脈衝法
由於輸電線路發生電暈放電時伴隨著強烈的電暈脈衝電流,因此可以利用數字示波器在在電暈籠壁上測量電暈脈衝。當電暈電流波形出現持續一段時間(1min)且穩定的脈衝時,即認為導線開始起暈,此時施加電壓為導線的起暈電壓,該方法被廣泛用於針-板等小尺寸的電暈研究中。
3. I-U 曲線擬合法
1982 年,S. A. Sebo提出用切線法來求電暈的起始電壓。

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