雾霾天气下的直流输电线路离子流场分布特性及其影响因素

张 睿 国网嘉兴供电公司

雾霾天气下的直流输电线路离子流场分布特性及其影响因素

张 睿 国网嘉兴供电公司

在我国经济与社会快速发展的今天，我国环境污染问题的严重性日渐加剧，这一问题不仅直接影响着我国民众的身体健康，对于我国电力事业的发展也会造成不小的负面影响，长期暴露在雾霾天气下的架空输电线路，就是这一影响的最直观表现。为此本文就雾霾天气下的直流输电线路离子流场分布特性及其影响因素进行了具体研究，希望能够为我国电力事业的相关发展带来一定帮助。

雾霾；直流输电线路；离子流场

前言

近些年我国各地频发的雾霾问题具备着范围广、强度大以及时间长等三方面的特点，这些特点使得雾霾对我国民众的身心健康造成了极为负面的影响，而对于我国直流输电线路来说，雾霾天气也会对其安全运行造成不小的负面影响，为了解决这一影响，正是本文就雾霾天气下的直流输电线路离子流场分布特性及其影响因素进行具体研究的原因所在。

1.雾霾天气对离子流场的影响机理

为了较好的完成本文就雾霾天气下的直流输电线路离子流场分布特性及其影响因素展开的研究，我们首先需要了解雾霾天气对离子流场的影响机理。

1.1 雾霾天气对空间电荷的影响

在雾霾这一恶劣天气出现时，空气中会存在大量雾霾颗粒，这些雾霾颗粒在直流输电线路的影响下，就会出现雾霾颗粒荷电化，这就使得本文所进行的研究需要对输电线路电晕产生的正负离子于荷电后的雾霾颗粒进行综合考虑。雾霾是雾与霾的总称，我们可以将其视作微小水滴和冰晶组成的气溶胶系统与数百种大气颗粒物共同组成的产物，而由于雾霾颗粒是一种典型的悬浮微粒，这就使得雾霾颗粒在碰撞荷电的过程中就能够产生荷电。据笔者调查得知，1～2为雾霾悬浮颗粒物的平均密度悬，浮雾滴的粒径普遍大于1，这时我们就可以忽略扩散荷电带来的影响[1]。

1.2 雾霾天气对离子迁移率的影响

1.3 雾霾天气对电晕放电强度的影响

在了解了雾霾天气对离子迁移率的影响后，我们还需要了解雾霾天气对电晕放电强度的影响，结合自身工作经验与相关文献资料，笔者发现这一影响主要来源于悬浮雾滴在输电导线表面形成凝露、输电导线表面附近的电场变化产生的极化力作用吸引悬浮微粒物附着导线表面灯两方面原因所致[2]。

2.雾霾天气下的离子流场分布计算方法

想要进行雾霾天气下离子流场分布计算，我们就必须对雾霾天气做出一定假设，即雾霾颗粒中悬浮雾滴和悬浮颗粒物处于静止的均匀分布状态、悬浮雾滴和悬浮微粒荷电方式均为电场荷电、雾霾颗粒的形状为标准球形且充分分离、雾霾颗粒中的悬浮雾滴和悬浮颗粒物相互不影响，而结合这些假设，我们就可以完成具体的雾霾天气下离子流场分布计算，介于篇幅原因这里不对这一计算进行详细论述。

3.不同污染程度雾霾下的离子流场分布

为了能够完成对不同污染程度雾霾下的离子流场分布研究，笔者以某±800kV特高压直流输电线路为例，通过计算，笔者得出了17.4kV/cm这一起晕场强，并得出了雾霾天气下面合成场强分布与离子流密度分布，这一结果显示雾霾天气地面合成场强与离子流密度随着污染程度的增加而增大。

4.雾霾天气下离子流场的影响因素

结合上文中展开的研究，笔者认为雾霾颗粒中的悬浮雾滴和悬浮颗粒物荷电、雾霾颗粒对直流输电线路空间内的离子迁移率影响、雾霾颗粒影响输电线路表面的起晕场强等三个方面是雾霾天气对直流输电线路离子流场分布造成影响的主要原因，而结合这些原因与上述研究，我们能够发现雾霾天气使得电晕程度和空间电荷密度增加，造成了地面合成场强和离子流密度增大[3]。

5.结论

在本文就雾霾天气下的直流输电线路离子流场分布特性及其影响因素展开的研究中，笔者详细论述了雾霾天气对离子流场的影响机理、雾霾天气下的离子流场分布计算方法、不同污染程度雾霾下的离子流场分布、雾霾天气下离子流场的影响因素，虽然受篇幅限制本文为对详细的计算进行表述，但这一系列论证也能够清楚的表明雾霾对直流输电线路离子流场分布造成的种种影响，而结合这一研究，笔者建议我国相关机构建立模拟雾霾天气的人工气候实验室，这样就能够更为深入的进行这类问题的研究，将雾霾对我国电力事业的影响降到最低。

[1]杨帆,代锋,罗汉武,刘泽辉,会燕,李贤良.雾霾天气下的直流输电线路离子流场分布特性及其影响因素[J].电工技术学报,2016,12:49-57.

[2]赵永生,张文亮.雾对高压直流输电线路离子流场的影响[J].中国电机工程学报,2013,13:194-199.

[3]鲁非,叶齐政,林福昌,龙兆芝,谢静,李倩.雨滴对高压直流输电线路地面离子流场的影响[J].中国电机工程学报,2010,07:125-130.