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 ， ／
河 北 电力 技 术
Ｈ ＥＢＥＩＥ ＬＥＣＴＲ Ｉ Ｃ Ｐｏ Ｗ ＥＲ
第 ２ ９卷 第 ３期
２１ ０ ０年 ６月
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．００
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