交流电晕放电特性的影响因素研究
径分别 为 ０ ２ ． ５ｍｍ、． Ｔ 和 １ｍｍ。地 电极采 用 ０ ５ｍｌ ｌ 铝 网制 成 的圆筒 电极 ， 径 为 ６ ． 直 ２ ５ｍｍ。 圆筒 电极
边沿设 有均压 环 ， 证 边 沿不 发 生 电晕 。交 流 电晕 保
试 验 电 路 示 意 见 图 １ 。
ｄ ｎ ｈ ｏ ｃｕ ｉ ｎ ｔ ａ ｏ ｏ ａ ｄ ｓ ｈ ｒ ｉｇ ｃ ｒ ｕ ｔｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｎ ｌ ｓ ｈ ｔｃ ｒ ｎ ｉ ａ ｇ ｎ ｉｃ ｉ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ｃ ｗｉ ｏ ｔ ｇ ａｓｎ ｎ ｉ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｕ ｉ ｇ ｔ ｖ ｌ ｅ ｒ ｉｉｇ ａ ｄ ａｒ ｒ ｓ ｕ ｅ ｒ ｄ ｃｎ ． ｈ ａ
试验 变压器 Ｂ为 Ｓ 气 体绝 缘 变压 器 ， 定 电 Ｆ 额
压 ３ Ｖ， ５ｋ 容量 １ ５ｋ ． ＶＡ。试 验 回路 采用 无 晕 导线
连接 ， 并对连 接处进 行处理 ， 回路 在试验 电压下不 使
发 生 电 晕 。 电 极 两 端 电 压 通 过 电容 分 压 器 Ｆ测 得 。
匀 速 升 高 电 极 两 端 的 电 压 ， 测 量 回路 中 交 流 当
下 ， 电极周 围均存 在与 之相异 的空 间 电荷 ， 线 正半 周
和 负半周 电晕 的起 始 和 发展 相 差 不 大 ， 没有 出现 明
显 的极性 效应 。
电晕 电流 脉 冲 出现 时 ， 即认 为 电晕 开 始 发生 。在标 准 大气压 条件 下 ， 筒 电极 在交 流正 半周 出现 的 脉 线～ 冲（ 简称 正脉 冲） 和交 流 负半 周 出现 的 脉 冲 （ 称 负 简 脉 冲） 起始 电压 相差 很小 ， 极性 效应 不 明显 。试 验测 得起 晕 电压有 效值 与线径 的关 系见 表 １ 。根 据 同轴 电极 的 Ｐ ｅ ｅ ｋ公式 为 ：
截 面及结构 的选择 ， 电晕产生 的能量 损耗 、 线 电干 无 扰和 可听噪声是 线路 设计和运 行 中要考 虑 的重 要因 素 。同时 ， 电晕 引起导线 表面腐 蚀 ， 降低 其使用 寿 会
ｌ一 雎 器 ；Ｂ
试 验 变 压 器 ；Ｒ一 水 电 阻 ；Ｆ一 分 压 器 ；
Ｅ 小 型人 工 气 候 装 置 ； Ｈ一湿度 调 节 通 道 ； Ａ一 气压 调 节 通 道 ；Ｄ一线 一 电极 ；Ｌ 罗 哥 夫斯 基 绕 组 筒 －
１ 实 验 平 台
试 验在 小 型人 工气 候装 置 中完成 ， 工气 候装 人 置采用有 机玻璃 筒型密 闭容器 ， 容器一端 可拆卸 ， 用 于更换 电极 ； 一端 没有换 气 阀 ， 接真空泵 以调节装 连 置 内气压 。容器 内气体 压力 通 过 精密 气 压表 测得 ，
测 量误差 小于 １ ６ 。采用加 湿装 置 产生 细雾 状湿 ． 气， 经湿气通 道注入 有机玻璃 容器 。 试 验线一 电极采用 铜导线 作高压 电极 ， 筒 导线 直
导线 部分 电场强 ， 电晕 更 加 剧 烈 。线 径 增 大 ， 线 附 导
ｊ
（） ３
式中： ｒ为 外极 的 曲率 半 径 ； 】 内极 的 曲率 半 径 ； ｒ为 为离 子迁移 率 ； ｇ为 几 何 常 数 ； 为两 极 间 电压 ，
近 电场强 度 降 低 ， 晕 电 压 提 高 ， 起 电晕 发 生 变得 困
分 别为 内 、 电极半 径 。 外
试验 相 对 空气 密 度 为 ０ ９ ． ５时 ， 线 粗 糙 度 为 导 ０８ ． ５时 ， 得 的起 晕 电 压 有 效 值 见 表 １ 求 。
表 １ 线 一 电极 起 晕 电压 有 效 值 筒
导线 直径 ／ ｍｍ 正脉 冲起 始 电压 ／ Ｖ ｋ
到起晕 电压 的影响 因素 ， 以及 电晕放 电与气 压 、 湿度 的关系 ， 对输 电线路 的设计具 有十分重要 的意义 。以
下基于宽频 带罗哥夫斯 基绕组 ， 分别对交流 电压作用 下线一 电极 的起晕 电压 ， 筒 电晕 电流脉 冲， 以及气压 和 湿度 与交 流电晕 的关系进行研究 。
电晕有不 同 的机理 。交 流 电晕 在空 间 中存 在有 上半 周期 放 电留在 空 间的空 间 电荷 。利用 电场作用 下粒 子 运动 时间 的公 式 ， 近似 得 出 交 流下 正 负 离 子 消失
的时间 ：
ｒ０ 一 ｒ
图 ２ 不 同 线 径 交 流 电 晕 脉 冲 幅 值 随 电 压 有效 值 变 化 曲线
Ｖｏ ＿ ９ ＮＯ ３ ｌ２ ．
河北 电力技 术
ＨＥ ＢＥ ＩＥＬＥＣＴＲ Ｉ Ｐ Ｗ ＥＲ Ｃ ｏ
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．００
第２ ９卷 第 ３期 ２１ ０ ０年 ６月
交 流 电晕 放 电特 性 的影 响 因素研 究
Ｉｆｕ ｎ ｅ Ｆａ ｔ ｒ ｕ ｙ ｏ ｎ ｌｅ ｃ ｃ ｏ ｓ Ｓｔ ｄ ｎ ＡＣ ｒ ａ Ｄｉｃｈ ｒ ｉ ｇ Ｃｈ ａ ｔ ｉｔｃ Ｃｏ ｏｎ ｓ ａ ｇ ｎ ａｒ ｃ ｅｒｓ ｉｓ
负脉 冲起 始 电压 ／ Ｖ ｋ
起晕 电压 计 算 值 ／ Ｖ ｋ
（） ｂ
负 脉 冲
线一 电极虽 为极 不均 匀场 ， 筒 但没 有 出现直 流 电
晕 中 的 极 性 效 应 。 通 过 研 究 ， 为 交 流 电 晕 与 直 流 认
ａ 直 径为 ０ ２ 一 ． ５ ｍｍ 的 导 线 ； － 直 径 为 ０ ５ｍｍ 的 导线 ； ｂ ． ｃ 直 径 为 １ｍｍ 的导 线 一
收 稿 日期 ：０ ０一 ４—２ ２１ Ｏ ２
利 用 电晕 放 电所 特有 的特里切尔 脉冲来测量 电
晕 放 电 ， 电晕 脉冲信号 是频 率 为 ｌ ～２ 该 ５ ５ＭＨｚ 幅 ，
值 为 １ ～ １０ｍＡ 的高频 小 电流信 号 。为对 这种 电 Ｏ ５ 流 进行测量 ， 在试 验 中采 用宽 频 带微 电流测 试 用罗
Ｅ ３１ ８（ － 一 ５ ｍＳ（ ￣ ． １ ） 、ｒ ，８ （） １
线一 电极 电晕发 生后 ， 续升高 电压 ， 到电晕 筒 继 得
正、 负脉 冲幅值 随电压有效值 的变化曲线 ， 图 ２ 见 。
ｕ １ 一Ｅ ｒｎ垦
ｒ
（） ２
式 中： 为 电 极 的粗 糙 度 ； 为 相 对 空 气 密 度 ； 、 ｍ ｒＲ
从 空 间 电荷 角度 分析 ： 线径增 大 ， 起晕 电压 随之
升高， 电场强度 在迁 移 区更 强 ， 正离子 与负离 子 消失 时 间变短 ， 电极周 围与 电极 相异 的空 间 电荷 减少 ， 对 电场 的畸 变作用 减 弱 ， 引起 起 晕 电压 的升 高 。在起
等结 论 。 关 键 词 ： 流 电压 ； 晕放 电 ； 流脉 冲 交 电 电
Ａｂｓｒ ｃ ： ｔａ ｔ Ｔｈｉ ｐａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｓ ｈｅ ｏ ｔｔ ｅ ｆ ｓ ｐ ｒ ｒ ｓ ｎｔ ｔ ｃ ｎｓｉｕｔ ｏ ＡＣ ｃ ｏ ｏｒ ｎａ
ｄ ｓ ｈａ ｇ ｎ ｅ ｔ ａ ｆ ｍ ，ｒ ｓ ａｒ ｈ ｓ ｈｅ ｎ ｌ ｅ ｃ ｏｆ ｌｅ ｉｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｓ ｐｌｔｏｒ ｅ ｅ ｃ ｅ ｔ ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｅ ｅ —
ｔｏ Байду номын сангаас ｄ ｄａ ｅ ｅ ｎ ｃ ｏｎ ｓ ｈ ｒ ｉ ｇ，ｈｅｉ ｌ ｎ ｅｏｆａｒ ｒ ｄｅ ｌａ ｉｍ ｔ ｒｏ ｏｒ ａｄｉｃ ａ ｇ ｎ ｔ ｎｆｕｅ ｃ ｉ
ｐ ｅ ｓ ｒ ｏ ｏｎ ｓ ｈａ ｇｉｇ ｈａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｔ ｉｆｕｅ ｅ ｒ ｓ ｕ ｅｏｎ ｃ ｒ ａ ｄｉｃ ｒ ｎ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ， ｈｅ ｎ ｌ ｎｃ
哥 夫 斯 基 绕 组 ， 宽 为 ０ ３ ６ ～ １ ０Ｍ Ｈｚ 灵 敏 度 带 ．９ ２ ，
作 者 简 介 ： 宏 新 （９ ５ ， ， 黄 １ ７ 一） 男 高级 工 程 师 ， 主要 从 事 高压 电缆 检 修 、 程 建 设 管 理＿ 作 。 工 ［
・
４ ・ ２
Ｖｏ１ ２ ． ． ９ ＮＯ ３
由图 ２可知 ， 电晕 脉 冲 的幅 值 随着 电 压 的升 高 而增 大 ， 中心 导 线线 径 越 小 ， 且 电晕脉 冲幅 值越 高 。
这是 由于 脉 冲幅值 与 电晕 层 厚 度 相关 ， 高场 强 区域
随 电压升 高而增 大 ， 电晕层 向外 扩散 ， 因此 电晕脉 冲 强度增 加 。当线 径较 小时 ， 电场不 均匀 系数 大 ， 近 接
ｏｆｈｕｍｉ ｉｙ ｏ ｏｒ ｎａ ｉ ｐ ｓ ｕｒ ｅ ｎｄ ｒ ＡＣ ｅ ｓ ｒ ｙ ｄｔ ｎ ｃ ｏ ｍ ｕｌｅ ｃ ｒｎｔｕ ｅ ｐｒ ｓ ｕ ｅ ｂ ｔ ｓ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｅ ｔｒ ｓ ｔ ｏ ｇ ｔｔ ｅ ｏ ｌ ｓｏｎ ｎｃｕ— ｅ ｔ ， ｎ ｌ ｚ ｓ ｔ ｅ ｔ ｓ ｅ ｕｌｓ ｔ ｅ ｈｒ ｅ ｃ ｎｃｕ ｉ ｓ ｉ ｌ
难 ， 致线 径增 大 ， 晕强 度减小 。 导 电
为 方便计 算 ， 电压 有效值 。 取
在相 对 湿 度 为 ４ ， ０ 大气 压 为 １ Ｐ ０ ａ的空 气 中 ， 为 １４ｃ ／ 。经计 算 ， 验线 一 电极 随所 ． ｍ Ｖｓ 试 筒
加 电 压 与 线 径 的 不 同 而 变 化 ， 间 间 隔 在 １ ８ｍｓ 时 ～ 的 范 围 内 ， 离 子 消 失 的 时 间 为 ０ ８ ６ｍｓ 负 ．～ 。 离 子 消 失 时 间 和 工 频 电 压 １ ４周 期 相 差 不 大 ， ／
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３ ２ ｆ ．１
最 终也 聚集 在 线 电 极 周 围。分 析 认 为 在 交 流 电 压
２ 电极 导 线 直 径 对 电晕 放 电 的影 响
电晕放电的主要特征
电晕放电的主要特征电晕放电是指在高电压下，电极附近的气体中出现电离现象，发生放电现象的过程。
电晕放电具有以下几个主要特征：1. 电晕放电是在强电场作用下发生的。
当电场强度达到一定程度时，电子在电场的作用下获得足够的能量，从而克服气体分子的束缚力，发生电离现象。
电场强度越大，电晕放电所需的电压也越低。
2. 电晕放电是在气体中发生的。
气体是电晕放电的主要发生介质，其中的气体分子扮演着重要的角色。
当电场强度足够大时，气体分子会发生电离，形成离子和自由电子，从而导致电流的流动。
3. 电晕放电产生的电流较小。
由于电晕放电是在气体中发生的，气体的电导率比较低，因此电晕放电产生的电流一般比较小。
在电晕放电过程中，电流的大小与电压的关系符合欧姆定律。
4. 电晕放电伴随着光和声现象。
在电晕放电过程中，由于电子与气体分子碰撞产生的能量释放，会导致气体发光。
这种发光现象被称为电晕放电光。
同时，电晕放电还会伴随着声音的产生，这是由于电离过程中的电子与气体分子碰撞产生的震动所引起的。
5. 电晕放电会产生电晕辐射。
电晕放电的电离过程中，会释放出大量的能量，其中一部分以电磁辐射的形式传播出去，形成电晕辐射。
电晕辐射包括电磁波、X射线等。
6. 电晕放电会对电极和气体产生一定的影响。
由于电晕放电产生的能量释放较大，会对电极和气体产生一定的热量。
长时间、高能量的电晕放电会导致电极和气体的破坏。
7. 电晕放电的特性与电压频率有关。
在不同电压频率下，电晕放电的特性也会有所不同。
一般来说，在高频电压下，电晕放电的电流较低，放电现象较不明显；而在低频电压下，电晕放电的电流较高，放电现象较为明显。
8. 电晕放电具有一定的危害性。
电晕放电产生的电晕辐射中，包括一定的电磁波和X射线，对人体和设备都有一定的危害。
因此，在工业和生活中，需要采取相应的防护措施，避免电晕放电带来的危害。
电晕放电是在强电场作用下，在气体中发生的一种放电现象。
它具有电场强度较大、发生在气体中、电流较小、伴随光和声现象、产生电晕辐射、对电极和气体有影响、与电压频率相关以及具有一定的危害性等主要特征。
关于电晕放电
火花放电是电极间的气体被击穿，形成电流在气体中的通道，即明显的电火花称为火花放电。
电晕放电是电极间的气体还没有被击穿，电荷在高电压的作用下发生移动而进行的放电，放电的现象是：在黑暗中可以看到电极的尖端有蓝色的光晕，称为电晕放电。
火花放电的电流大多都很大，而电晕放电的电流比较小。
电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别，这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。
在直流电压作用下，负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。
在负极性电晕中，当电子引起碰撞电离后，电子被驱往远离尖端电极的空间，并形成负离子，在靠近电极表面则聚集起正离子。
电场继续加强时，正离子被吸进电极，此时出现一脉冲电晕电流，负离子则扩散到间隙空间。
此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。
如此循环，以致出现许多脉冲形式的电晕电流。
电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的，称为特里切尔脉冲。
若电压继续升高，电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大，转变为负辉光放电。
电压再升高，出现负流注放电，因其形状又称羽状放电或称刷状放电。
当负流注放电得以继续发展到对面电极时，即导致火花放电，使整个间隙击穿。
正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子，但不断被推斥向间隙空间，而电子则被吸进电极，同样形成重复脉冲式电晕电流。
电压继续升高时，出现流注放电，并可导致间隙击穿。
电晕放电频电晕电流与电压同相，反映出电晕功率损耗。
工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性，称为电晕的伏库特性。
架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算：（千伏／厘米）式中δ为空气相对密度，m为绞线系数,R为导线半径（厘米）。
当δ=1、m＝0.5、R＝0.9厘米时,E s=19.7千伏／厘米。
实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。
电晕放电在工程技术领域中有多种影响。
电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕（见图），会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。
电晕放电若干特性的实验研究
验 区域 内 由于临近 物体 和人员位 置 的变化 引起 的多
径 效应嘲 。
电流强度 １ｍＡ） 和数字 存储示 波器 Ｔ ｃ ４ ４ （ ｅｋ７ ０ Ｂ 带 宽 ４ＧＨｚ 采样 频率 ２ ／ ） ， ０ＧｓＳ 来测 量 电流和 记 录其 波 形 。实验环 境温 度 为 ２ ３℃ ， 对湿 度为 ６ ％ ， 相 ５ 充 电电压 为±６ Ｖ。 ０ｋ
第 ２ ３卷 第 ６期 ２１ ０ １年 １ ２月
军
械
工
程
学
院
学
报
Ｖｏｌ ２ Ｎｏ． ＿３ ６
Ｄ ｅ ．２ １ ｃ Ｏ１
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＯｒ ｎ ｎ ｅＥｎ ｉｅ ｒｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｄ ａ ｃ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｃｏｌ ｅ ｏ ｅ
文 章 编 号 ：０ ８２ ５ （０ １ ０—０ ９０ １０ —９ ６２ １ ） ６０ ２—３
１ 电晕 放 电 电流 特性 的实 验 研 究
１ １ 实 验布局 ．
实 验采 用针 一球 电极 结构 对 电晕 电流特性 进行 研 究 ， 验布 局如 图 １ 实 所示 。实验 时 ， 通过 高压 直流 源 在球 上加直 流高 压 ， 一 定距 离 时 使 得针 对 球 发 在
生 电晕 放 电 ， 后 通 过 电 流探 头 Ｃ （ 然 Ｔ１ 电压 ５ｍＶ，
（ ． ｌ ｃ ｒ ｓａ ｉ ａ ｄ Ｅｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔｃＰｒ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｉ ｓ ｉ ｔ ， ｄ ａ ｃ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｃｏ ｌｇ ， １ Ｅ ｅ ｔｏ ｔ ｔ ｎ ｅ ｔ ｏ ｇ ｅ ｉ ｏ ｅ ｔ ｎ ｔ ｕ ｅ Ｏｒ ｎ ｎ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｌｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｎ
Ｓ ｉａ ｈ ａ ｇ ０ ０ ０ Ｃｈｎ ； ． ｍｍｏ ｄ ａ ｃ ｕｐ ｎ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｈｊ ｚ ｕ ｎ ５ ０ ３， ｉａ ２ Ｃｏ ｉ ｎ Ｏｒ ｎ ｎ ｅＥｑ ｉｍｅ ｔＤｅ ａｔ ｎ ｆ
架空输电线路的电晕及其对环境的影响
架空输电线路的电晕及其对环境的影响本文介绍了交流架空输电线路电晕放电现象及影响电晕放电水平的主要因素。
阐述电晕放电导致可听噪声及无线电干扰的原理，并介绍降低可听噪声及无线电干扰的方法。
标签：交流架空输电线路；电晕现象；可听噪声；无线电干扰1 电晕现象电晕现象是带电导体周围空间出现强电场并使空气发生游离的结果，是一种特殊的气体放电形式。
在大气中存在数量巨大的自由电子，这些电子在输电线路电场的作用下加速，并不停地撞击气体原子。
当电场强度增加，气体中自由电子的运动速度亦随着不断增大，其撞击气体原子的时所携带的能量也越大。
当电场强度到达某一数值时，气体自由电子具备的撞击能量正好可以使得气体原子中的电子摆脱原子核束缚，产生一个新的离子，即导线周边空气开始产生电离现象。
大气中的氮、氧等气体原子由于自由电子的撞击而受到激发，跃迁到较高的能级。
随后，受激发的原子力图回到基态上去，与此同时放出激发时所吸收的能量。
正离子也有机会和自由电子产生碰撞，使得正離子与自由电子复合，转变为中性原子，这个过程会释放出多余的能量。
在不断的电离、复合过程中，会辐射出大量光子，在夜晚我们可以观察到导线周围会产生蓝色的晕光，并同时伴随有“咝咝”声响，这就是电晕现象。
影响交流架空线路电晕放电水平的主要因素：（1）架空导线表面情况。
影响导线表面状况的主要有两个方面。
一是大气中飘落到导线上的异物，如粉尘、鸟粪、铁丝、树枝、风筝等。
当异物附着在架空导线表面时，会使得导线表面场强发生畸变，在畸变场强的峰值位置，容易成为起晕部位。
二是由于制造工艺或架设过程中引起架空导线表面出现毛刺、凸起等现象，投入运行后在这些部位的局部场强将会增强，有可能成为线路的起晕部位。
（2）临近架空导线的小质点。
当导线处于雨、雪及起雾天气或粉尘环境中，空气中的小质点靠近带电导线时，由于导线周围电场的影响，使得小质点出现极化，面向导线和背向导线侧分别感应出不同极性的电荷。
小质点面向带电导线侧感应的电荷极性与导线上的相反，对导线与小质点之间的场强有助增作用。
高压输电线路电晕放电电磁辐射影响分析
高压输电线路电晕放电电磁辐射影响分析Study of electromagnetic noise influence from corona on high v oltage transmission lines林晓宇,陈仕修,张晓敏(武汉大学电气工程学院,湖北武汉,430072)摘要:阐述了高压输电线路产生电磁干扰的机理,对电晕放电电磁干扰的特性及其研究方法进行了详细介绍。
关键词:输电线路;电晕放电;电磁干扰Abstract:The generation of electromagnetic noise from corona on high voltage transmission line is analyzed and the EM inter ference study method and characteristic of corona discharge are discussed.The pre sent EM inter ference study of corona discharge and some related national standard is introduced at la st.K ey words:transmission line;corona;EM inter ference中图分类号:T M81 文献标识码:B 文章编号:1009-4032(2004)03-0060-03 由于我国的电能需求和电能资源分布存在区域性矛盾,因而采用“西电东输”———超高压远距离输电的方式来调节电能供求平衡。
随着电力工业的发展,电网容量增大,输电线路电压等级提高,超高压输电对周围环境的影响成为人们关注的焦点。
尤其在各种测、控微电子设备和计算机广泛应用的今天,如何描述、评价和减轻高压输电线电晕放电及火花放电的辐射干扰,确保电力系统正常、稳定运行,更具重要性和紧迫性。
本文将从输电线路电磁干扰产生的机理出发,对电晕放电和火花放电电磁辐射研究方法和特性加以探讨。
电晕放电的概念
电晕放电的概念电晕放电是一种高电压下气体放电现象，也称为电晕放电。
它是指当电场强度超过气体电击穿强度时，在电极周围形成气体放电现象。
电晕放电常见于高电压设备和高电场环境，如电力线路、高压输电线、放电设备等。
电晕放电是在气体中发生的一种局部气体放电现象，它具有以下特点：首先，电晕放电的电流较小。
由于电晕放电是在非平衡状态下进行的，所以其电流一般在几百到几千微安之间。
相比之下，正常的导电放电的电流要大得多，达到几百安甚至几千安。
其次，电晕放电的电压降较低。
电晕放电是在局部范围内发生的，电压降一般只有几千伏或几万伏，远低于常见的大气放电的数十万伏或数百万伏。
另外，电晕放电有明显的热效应。
电晕放电产生的电流通过局部区域，导致该区域温度升高。
这是因为电晕放电时，气体分子受到电场的作用而加速，多次碰撞，从而产生内能，进而转化为热能。
此外，电晕放电的发光现象比较明显。
电晕放电时，电子从低电位的电极穿越气体空间并撞击到高电位的电极，导致气体分子激发，产生气体的放电发光现象。
这种发光现象经常出现在夜间，在高压输电线路上形成了美丽的“电光秀”。
电晕放电的机理包括电离机理和电流输运机理。
在电晕放电的初期阶段，高电场会使得气体中的原子或分子电离产生正、负电荷，并形成正、负离子云。
随着电场进一步增加，正、负离子将被加速到足够高的速度，足以使电极表面的电子得以发射，从而形成电流。
电晕放电可以在大气中的多种气体中发生，例如空气、氮气、氩气等。
不同气体的放电特性有所不同。
同时，电晕放电也会受到温度、压力等外界条件的影响。
当环境温度、气压增加时，电晕放电的电晕放电电压下降，电晕放电的电晕模式也会发生变化。
电晕放电具有广泛的应用价值。
在实际应用中，电晕放电被用于去除静电、气体净化、离子助燃和光源等领域。
例如，电晕放电技术被应用于静电除尘器，可以有效地清除空气中的颗粒物；电晕放电产生的离子也可以用于净化空气或净化水质；此外，电晕放电技术还可以制造臭氧发生器、紫外线灯等。
交直流电晕放电微观物理过程的研究
交直流电晕放电微观物理过程的研究交直流电晕放电微观物理过程的研究引言：电晕放电是指在高电场下，气体中的电子经过复杂的过程从电极表面移动到气体中，产生电晕放电现象。
在交直流电场下，电晕放电具有不同的特性和机理。
了解电晕放电的微观物理过程对于电力系统的安全运行具有重要的意义。
本文将从交直流电场下电晕放电的微观物理过程展开研究，并对其机理进行探讨。
1. 交流电晕放电的微观物理过程：1.1 空气中电离与饱和效应：在交流电场下，电子在电极表面受到电场力的作用，从表面脱离。
随着电场的变化，电子重新被加速并向电极方向移动，重新撞击到表面产生离子。
在离子移动到一定距离之后，空气中的电离和复合达到平衡，形成了电晕放电。
1.2 电子混合与辐射：电子在电晕发生区附近的气体中进行运动，并与气体分子发生碰撞。
在这个过程中，电子可以与气体分子发生非弹性碰撞，使得分子电离，产生新的离子和自由电子。
除了电离，电子还会引起气体分子的激发和辐射，产生光子。
1.3 电子输运与电流密度分布：电子在电晕区域中的输运过程也对电晕放电的产生和发展起到重要的作用。
通过碰撞，电子与离子和气体分子发生相互作用，反复被加速和减速。
电子在空气中的输运过程决定了电流的密度分布，也会对电晕放电的形成和分布产生影响。
2. 直流电晕放电的微观物理过程：2.1 动力学过程：在直流电场下，电子从电极表面发射，向空气中移动。
电子在空气中经历多次碰撞，将其初速度减小，并逐渐失去能量。
最终，电子在电晕区域内被捕获，并导致电晕放电。
2.2 电子云的形成：在直流电晕区域内，电子的动力学过程会导致电子云的形成。
一部分电子集中在电极表面附近，被称为"空间电子云"。
另一部分电子通过碰撞损失能量后，停留在电晕区域附近，形成"热电子云"。
这两部分电子云的形成对电晕放电的发展起到了重要作用。
2.3 空气中电离和辐射：在直流电晕区域，电子与气体分子碰撞后引起了电离和辐射。
交流电场下水滴对导线电晕特性的影响
交流电场下水滴对导线电晕特性的影响胡琴;吴执;舒立春;蒋兴良;杨爽;徐清鹏【摘要】导线电晕会带来巨大的危害,是输电线路设计与运行必须考虑的重要因素之一,而降雨天气会严重影响导线的电晕特性.本文在小型电晕笼内对导线表面附着水滴时进行交流电晕试验,同时结合二维和三维有限元仿真来分析导线的电晕特性.研究表明,导线表面布满水的起晕电压远小于导线表面附着少量水滴的起晕电压;根据水滴在电晕过程中的破裂方式提出采用水滴的第一次破裂电压和第一次喷射微滴电压来表征水滴在电场作用下的稳定程度,试验得到导线表面附着三滴水的第一次破裂电压、第一次喷射微滴电压低于导线表面附着一滴水的值;水滴在交流电场中将会做两倍于电场频率的受迫振动,而且水滴在不同的振动位置对空间场强的畸变程度不一,这将导致水滴电晕过程中的瞬时电晕现象;通过三维仿真计算得到导线表面附着三滴水时的空间场强最大值和强场强区域体积大于导线表面附着一滴水的值,说明三滴水时对电场的畸变更为严重.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2015(030)018【总页数】9页(P237-245)【关键词】交流电场;电晕;水滴;破裂;振动;空间场强【作者】胡琴;吴执;舒立春;蒋兴良;杨爽;徐清鹏【作者单位】重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044;国网重庆南岸供电公司重庆 400060;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TM852在输电线路上，电晕现象常常指导线表面的电场强度超过空气分子的游离强度时，导线表面的空气分子发生电离，形成的一种自持放电[1-4]。
实际工程中，电晕放电常常伴随着能量的损失、可听噪声污染、无线电干扰、腐蚀作用、导线舞动等危害[5-8]。
电晕枪放电特性的机理研究的开题报告
电晕枪放电特性的机理研究的开题报告一、研究背景和意义电晕枪是一种电弧放电现象，利用该现象可以生成较高的电场强度和大量的负离子，可以应用于空气净化、电场加速器等领域。
而电晕枪的放电特性对于其应用效果和稳定性有着直接影响，因此对电晕枪的放电特性机理研究具有重要的理论和实际意义。
二、研究目的和研究内容通过实验研究和理论分析，探究电晕枪的放电特性机理，包括气体种类、气体压力、电极形状、电极间距等因素对于放电起始电压和放电电流的影响规律及其机理，为电晕枪的优化设计提供理论参考。
三、预期研究成果1. 确定不同气体种类下的放电特性规律和机理。
2. 探究气体压力对电晕枪放电特性的影响及其机理。
3. 研究电极形状和电极间距对放电特性的影响及其机理。
4. 建立电晕枪放电特性的理论模型，完善电晕枪的优化设计。
四、研究方法和研究步骤1. 实验方法：搭建电晕枪实验平台，选择不同气体、气体压力、电极形状、电极间距等参数进行实验研究，记录并分析各参数对放电特性的影响。
2. 理论模型建立：参考现有电晕枪放电特性理论，综合考虑气体电离机制、电场分布、空气流动等因素建立电晕枪放电特性的理论模型。
3. 步骤：第一步：搜集电晕枪放电特性机理相关文献，了解现有研究进展。
第二步：搭建电晕枪实验平台，选择实验条件，进行实验研究。
第三步：对实验数据进行分析，得到不同参数对放电特性的影响规律，并确定其机理。
第四步：根据实验结果和已有理论模型建立电晕枪放电特性的理论模型，实现理论与实验结果的拟合。
第五步：利用建立的理论模型进行优化设计，提高电晕枪的性能。
五、预计研究的难点1. 电晕枪放电特性机理的复杂性。
2. 实验数据的精确性和可靠性。
六、论文工作计划和预算1. 论文工作计划：第一年：完成电晕枪放电特性机理的实验研究，收集和整理已有文献，初步建立理论模型。
第二年：对实验数据进行分析和处理，确定影响放电特性的因素及其机理，完善理论模型。
第三年：根据实验结果和理论模型进行优化设计，撰写论文。
电晕放电及其危害
电晕放电及其危害1气体放电的基本形式在电力系统中，气体(主要是空气)是一种运用得相当广泛的绝缘材料，如架空线、母线、变压器的外绝缘、隔离开关的断口处等。
在通常情况下，由于宇宙射线及地层放射性物质的作用，气体中有少量带电质点，它们在强电场作用下，沿电场方向移动时，在间隙中会有电导电流。
因此，气体通常不是理想的绝缘材料，但当电场较弱时，气体电导极小，可视为绝缘体。
当气体间隙上电压提高至一定值后，可在间隙中突然形成一传导性很高的通道，此时称气体间隙击穿(也可叫气体放电)。
气体间隙击穿后，可依电源功率、电极形式、气体压力等具有不同的放电形式。
在低气压、电源功率较小时，放电表现为充满整个间隙的辉光放电形式；在高气压下，常表现为火花或电弧放电形式；在极不均匀电场中，会在局部电场较强处先开始放电，称为电晕放电。
除使用纯空气间隙作绝缘外，电力系统中还有许多处在空气中的固体绝缘，如输电线路的绝缘子，电机定子绕组槽外部分的绝缘等，所以还会遇到气体沿固体表面放电的情况(也称沿面闪络)。
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。
10Pa。
当电极的曲率半径很小时，由于其附近的场强特别这里气体的气压约为5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。