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高压输电线放电电晕及减少方法

作者:易发棋牌最新网站 发布时间:2020-08-07 16:45 点击数:

  伊犁师范学院毕业论 文(设计) 高压输电线放电电晕及减少方法 Study on corona discharge characteristic of high voltage transmission line and the way of reduction 姓名:刘朋 学号: 院系:电子与信息工程学院 专业:电子信息与科学技术 年级:电信 09-2 班 指导老师:张国梁 2013-1-4 高压输电线放电电晕及减少方法 摘要 高压输电线放电电晕常见于我们的日常生活当中,是 指当电压应力超过某一临界值时,在瞬时电离引起的一种局 部放电现象。电晕放电在工程技术领域中有多种影响,会 引起不同程度的电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以 及噪声干扰,给人们的生活带来许多不便,损失;但我们 同样可以利用电晕放电进行静电除尘、污水处理、空气净 化等,为人们服务,通过对放电电晕的进一步的研究,掌 握其规律及相关特性,最大限度的减少这种现象的发生, 也充分利用这一特性服务人类 。 关键字:高压输电线;放电电晕;电晕机;电磁辐射;电 晕处理 目录 一:引言????????????????(1) 电晕产生机理????????????(2) 放电电晕现象????????????(3) 输电线路电晕放电的影响因素?????(4) 放电电晕的应用及意义????????(5) 二:电晕放电的形成条件?????????(5) 电晕放电产生的效应?????????(6) 输电线路电晕放电的危害???????(7) 电晕放电数学分析??????????(8) 电晕处理??????????????(9) 工程实际中的防晕措施(减少方法)???(10) 三:结论????????????????(11) 四:参考文献??????????????(12) 五:附录????????????????(13) 六:致谢????????????????(14) 引言 Foreword 基于高压输电线输送能力强、损耗小、稳定性好等突出 优点,我国正广泛发展高压、特高压输电线路。高电压导致 强电场,当输电线路局部电场强度超过气体的电离强度时, 气体会发生电离和激励,出现电晕放电。特别是在高海拔、 覆冰严重的地区,由于空气密度降低,输电线路空气间隙的 电晕电压随之降低。我国“西电东送”的南、北、中线路走 廊都存在高海拔、污秽、覆冰综合作用的特殊环境地区,电 晕事故时有发生,问题日益凸现。 一(1)电晕放电机理: 电晕放电是由于导线表面的电场强度很高,引起空气电 离而发生的放电现象。 空气分子的游离强度一般为20~30 kV / cm,当输电线路表面电场强度超过这个数值之后,就会听到 线路发出“咝咝”的放电声,嗅到臭氧的气味,夜间还可以看 到导线周围发出的蓝紫色荧光,这就是电晕放电。 电晕也指局部放电,是指当电压应力超过某一临界值 时,在绝缘系统中气体瞬时电离引起的一种局部放电现象。 显然, “局部”并不是每一处, “瞬时’并非持续, “气体电 离’则说明无气体便无电晕,因此,气体是电晕产生的最根 本的条件之一。 众所周知,气体是不导电的,为优良的绝缘体。但是, 当提高气体间隙上的外施电压而达到一定数值后,电流会突 然剧增,从而使气体失去绝缘性能,产生自持放电现象。所 以,电晕产生有两个主要的因素:一是空气隙的存在,另一 个就是电压应力(即电场强度)超过了空气隙的击穿电压。在 绝缘材料的内部、电极之间都会存在一定的空气隙,因而, 当作用在这些空气隙上的电压应力超过气体的击穿电压时, 气体就会被击穿,形成电晕。 最初,局部放电产生的电火花烧蚀绝缘表面,同时产生 的臭氧和酸对绝缘表面也有腐蚀作用,使得绝缘表面变得粗 糙,然后这种烧蚀和腐蚀缓慢渗入绝缘体内部,但不会造成 急剧损坏。烧蚀到一定阶段就会向四周传播,形成枝状生长 的通路,该通路是导电的。这是因为通路的壁会碳化或者因 为其中的气体高度电离所致。 (2)电晕放电现象: 当在电极两端加上较高但未达击穿的电压时,如果电极 表面附近的电场(局部电场)很强,则电极附近的气体介质 会被局部击穿而产生电晕放电现象。这里气体的气压约为 105 Pa。 当电极的曲率半径很小时, 由于其附近的场强特别高, 很容易发生电晕放电。在通常的情况下,都是研究在曲率半 径很小电极处的电晕放电。电晕放电现象可在很多场合下观 察到,例如,在高压传输线和同轴圆筒所包围导线的表面, 或在针形不规则导体的附近以及在带有高电压的导体表面 等处。 根据空间电荷场的相对重要性和阴极提供电子过程的 性质区分了汤生放电、 辉光放电和弧光放电。 在汤生放电中, 空间电荷场对外加电场的影响很小,而在辉光和弧光放电 中,它却起着重要的作用。在汤生和辉光放电中,次级电子 的提供过程,如光子、正离子和亚稳态原子过程所产生的作 用不很明显,而弧光则是借助于十分有效的次级过程如场致 发射和热离子发射而工作。冈此,自持汤生或辉光放电的燃 点电压或阴极位降值都要超过气体电离电位一个数量级的 大小,而自持弧光放电的阴极位降十分接近于气体的电离电 位。电晕放电电压降比辉光放电压降大(千伏数量级),但放 电电流更小(微安数量级) 。且往往发生在电极间电场分布 不均勾的条件下。若电场分布均匀,放电电流又较大,则发 生辉光放电现象;在电晕放电状况下如提高外加电压,而电 源的功率又不够大,此时放电就转变成火花放电;若电源的 功率足够大时,则电晕放电可转变为弧光放电。 在电晕放电中,一般说来,电极的几何构形起着重要作 用。电场的不均匀性把主要的电离过程局限于局部电场很高 的电极附近,特别是发在曲率半径很小的电极附近或大或小 的薄层中,气体的发光也只发生在这个区域里,这个区域称 为电离区域,或称之为电晕层或起晕层。在这个区域之外, 由于电场弱,不发生或很少发生电离,电流的传导依靠正离 子和负离子或电子的迁移运动,因此电离区域之外的区域被 称为


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