電暈現象

電暈現象是強電場作用下導線周圍空氣的電離現象，它的產生與導線本身和導線周圍空氣的條件（空氣中離子的數量、大小、電荷量等因素）有關。電暈的產生是因為不平滑的導體產生不均勻的電場，在不均勻的電場周圍曲率半徑小的電極附近當電壓升高到一定值時，由於空氣游離就會發生放電，形成電暈。因為在電暈的外圍電場很弱，不發生碰撞游離，電暈外圍帶電粒子基本都是電離子，這些離子便形成了電暈放電電流。簡單地說，曲率半徑小的導體電極對空氣放電，便產生了電暈。

基本介紹

• 中文名：電暈現象
• 外文名：Corona phenomenon
• 產生原因：曲率半徑小的導體電極對空氣放電
• 易產生地方：變電所，直線桿塔，耐張桿塔
• 減少途徑：降低電壓，減少易產生的部分
• 影響：間接造成線路腐蝕，產生噪音等
• 領域：工程技術
• 學科：電力工程

電暈現象

強電場作用下導線周圍空氣的電離現象，它的產生與導線本身和導線周圍空氣的條件（空氣中離子的數量、大小、電荷量等因素）有關；導線周圍空氣之所以會電離，是由於導線表面的電場強度超過了某一臨界值（線路實際運行電壓高於電暈臨界電壓值時，表面場強也超過了臨界場強，將發生電暈），以至空氣中原有離子具備了足夠的動能，撞擊其它不帶電分子，使後者也離子化，最後形成空氣的部分導電。

電暈放電

電暈產生

電暈是電力系統中重要的電能損耗原因之一。電暈的放電電流與天氣濕度以及空氣的流動速度有關。一條110kV電力線路和一個110kV變電所組成的電力系統有50個地方會產生電暈現象，那么這個電力系統所損耗的功率就有55～11kW，其電能損耗不亞於一台2萬kVA的電力變壓器的空載損耗。據不完全統計，全國每年因電暈損耗的電能達到了20.5億kW．h。

電力系統容易產生電暈的三處地方

電力系統容易產生電暈的地方大體有三處：第一是在變電所母線兩端的耐張線夾處，其電暈主要是因為母線尾端剪下不平滑並帶有毛刺，以及耐張線夾與絕緣子連線的穿釘上的開口銷比較尖銳，易產生電暈。第二是線上路的耐張桿塔處，因為耐張桿塔跳線的兩端剪下不平滑，易產生電暈，耐張線夾與絕緣子碗頭穿釘上的開口銷也易產生電暈。第三是在直線桿塔上，主要是因為懸垂線夾與掛板連線的穿釘上的開口銷尾端比較尖銳，也易產生電暈。

減少電暈有兩種途徑

第一種是將電力系統電壓降低，使電壓達不到電暈的起始電壓，但是這種方法不符合電力系統的運行要求，基本不能運用。第二種是減少導體電極曲率半徑小的部位。這是減少和防止電暈的最佳途徑。

鑒於此，我們可以對電力系統易產生電暈的三個地方進行適當技術處理。首先，在變電所母線兩端加裝球形附屬檔案，使母線兩端不平滑部分不暴露在空氣中，以及在耐張線夾與絕緣子碗頭連線處採用線夾穿釘開口銷封閉裝置，使開口銷不會暴露在空氣中。然後，線上路耐張桿塔的跳線兩頭套用球頭狀鋁筒棒；對於直線桿塔懸垂線夾掛板穿釘上的開口銷和耐張桿塔、終端桿塔絕緣子碗頭與耐張線夾連線的穿釘上的開口銷，採用線夾穿釘開口銷封閉裝置。以上處理方法的目的是減少高壓設備曲率半徑小的部位暴露在空氣中，最終達到減少和防止電暈的目的。

在220KV以上的輸電線路中，電暈放電所造成的損失是很大的，減少這項損失的方法除了增加線徑和採用空芯導線之外，採用分裂導線是一種行之有效的方法。分裂導線中由於各導線周圍產生的電場能相互抵消一部分，因此可以很大程度的改善導線周圍的電場分布，從而減小電暈放電。在330~750KV線路中根據電壓等級可採用2~4根分裂導線，在1000KV以上的系統則要採用更多的分裂導線，比如說8根。同時分裂導線還可以減小線路的電抗，增加電路的電容，使線路輸送功率增加。分裂導線中各單根導線按圓內接多邊形的頂點位置排列，距離要選擇一個合適的值。在220KV及以下系統中沒有必要採用分裂導線。

電暈放電現象影響

另外電暈放電現象還會使空氣中的氣體發生電化學反應，產生一些腐蝕性的氣體，造成線路的腐蝕。發出可聞噪聲有時會超過環境規定的值。電暈放電過程中不斷進行的流注和電子崩會形成高頻電場脈衝，形成電磁污染，影響無線電和電視廣播。但是電力系統中的電暈現象也可以有效的降低雷電衝擊波對電力系統的損壞，對操作過電壓也有一定得限制作用。

隨著我國西電東送計畫的實施，輸電電壓等級逐步提高，500kV的輸電線路和變電所相繼落戶於全國各地。輸電電壓等級的提高給防止電暈提出更高的技術要求，還需要不斷探索出新方法。