带毛刺高压导线电晕放电分析

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1、第31巷第6期黑龙江电力2009年l2月带毛刺高压导线电晕放电分析冯治国，杨嘉祥，万春，谢世强(1．哈尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨150040；2．中国石化江汉石油管理局水电厂，湖北潜江433123)摘要：论证了高压导线带有毛刺的部位可以形成极强的电场，产生电子的场致发射。通过仿真计算，分析了导线电晕放电时毛刺处与光滑处不同的放电形式。解释了运行线路局部电晕异常剧烈的现象。关键词：高压导线；电晕放电；电场分布；毛刺中图分类号：TM726．1文献标识码：A文章编号：1002—1663(2009)06—0441—03Coronadischargeanalysisonhighvoltage

2、transmissionline、thburrsFENGZhiguo，YANGJiaxiang，WANChun，XIEShiqiang(1．HarbinUniversityofScience&Technology，Harbin150040，China；2．SinopeeJianghanPetroleumAdministrationWater&PowerFactory．Qia~iang433123，China)Abstract：Thispaperprovedtheburrareasofhighvoltagetransmissionlinecancreateaveryintenseel

3、ectricfield，andmakeelectronsfieldemission．Withsimulationandcalculation，thedifferentcoronadischargingmethodsinburraYeaandincommonareawereanalyzed．Theseinterpretedthephenomenathatsomeareascoronadischargingontransmissionlineareveryintensethanmostotherareas．Keywords：highvoltagetransmissionline；cor

4、onadischarge；electricfielddistribution；bur浮的自由电荷。通常，这些微小密度的正负带电粒0引言子在空气中漂移，几乎不形成电效应。随着输电线路电压等级的提高，导线电晕放电当高压输电线路的电压足够高时，导线表面的成了一种常见现象。电晕放电会造成电能损失、产场强变得很大。一个漂浮在空气中导线附近的自生高频干扰电磁波、发出噪音等危害。因此，各种由电子受到电场的作用被加速，若场强很大，则该导线电晕放电的仿真模拟和实验分析则成了工程电子会在打击另一个原子之前获得了足够高的能人员和研究人员的研究对象。量以致从该原子中打出一个电子来。被打出的电事实上，导线在

5、运输过程难免与各种物体发生子同样在场中被加速，继续打击其它原子并使之电摩擦碰撞，在线路架设过程被拖拽发生磨损，使得离。结果，使得越来越多的自由电荷被产生，这些导线表面形成一些微小的毛刺。通过对带毛刺导自由电荷的运动构成电晕放电。线模型表面场强的仿真计算，可以看出导线毛刺表1．1带电粒子的动能面处和光滑表面处的场强有着巨大的差别。观察在高压导线表面附近空间，自由电荷受到洛仑运行中高压线路的摄像，也可以看到导线表面一些兹力的作用细小的固定点处的电晕放电明显比其他部位剧烈。F=q(E+×B)(1)式中，q为带电粒子的电荷量，C；E为电场强度，1理想导线电晕放电原理kV／cm；为带电粒子运

6、动速度，cm／s；B磁感应强由于受紫外线、宇宙射线及地球内部辐射线的度，T。作用，空气中的部分气体分子被光电离，形成了漂由于导线内的电荷是线电荷，线电荷产生的电收稿日期：2009—09—2I作者简介：冯治国(1979一)，男，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，在读硕士，主要研究方向为高压输电线路电晕放电。一44l一Vo1．31．No．6HeilongjiangElectricPowerDec．2o09场E和磁场B都与距离成反比。工频电流产生的碰撞及摩擦而产生轻度磨损，使得表面形成一些微B较小，故主要对电荷产生加速作用的是电场E。小毛刺。因此，在研究电晕放电时，应该考虑这些自由电荷的

7、动能为毛刺的放电特征。经计算可知导线表面毛刺处的场强可达10kV／cm，在这个等级的场强下，导体内=(2)的自由电子就会被发射出来，即形成电子场致发式中，为自由电荷的动能，j；m为电荷的质量，kg；射，这样，自由电子在毛刺附近的密度就比导线光为电荷的运动速度，cm／s。滑部位附近的大得多，加之毛刺表面的场强要比其1．2原子的电离能他地方大很多，以致毛刺处的电晕放电比光滑处剧空气中的分子主要有N、O、CO：、HO等，分烈得多。子由相同的或不同的原子构成。在原子中的电子2