型线表面电场的理论计算及电磁环境分析

• 作 者: 王晖
• 出 处: 华北电力大学(北京)
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 型线 表面电场 半数值方法 起晕电压 合成电场 电磁环境问题

我国能源资源分布与需求相对不均,使得大容量远距离的高压直流输电工程成为必须,而在对架空输电线的选择上,型线相较于传统圆绞线具有输送容量大、强度高、稳定性强等优势,因此越来越得到工程上的青睐。多年来,对于输电线路分布电场和电磁环境的研究从未停止,但在研究过程中多将导线视为表面光滑,或引入粗糙系数来表征导线不规则程度,这样的处理势必会造成计算上存在较大的误差。本文重点考虑型线表面的花纹对电场和电晕的影响,进一步预测型线由于线路电晕引起的电磁环境问题,对型线线路的设计与建设具有一定的指导意义。首先,根据型线表面的特殊几何结构,提出一种准确计算型线表面电场的半数值方法,在验证其正确性的基础上,拓展应用到传统圆绞线,发现同样有效。作为对比考虑了型线和圆绞线电场分布的规律,并考虑导线因素半径和最外层铝线数目变化对表面场强的影响。最后借助单根型线电场分布规律拓展分裂型线的计算方法。其次,运用已知的型线电场分布,计算型线起晕电压情况。在了解气体放电基本机理和型线电晕判据的基础上,以最易起晕方向即为电场最大值对应方向为条件,当型线表面电场最大值一定时可通过简单计算得到起晕电压情况,并分析其准确性。进一步考虑导线自身因素和外界环境因素对起晕电压可能造成的影响。最后,型线电晕放电不可避免,由于电晕引起的合成电场增大,进而引发的无线电干扰和可听噪声问题在线路设计阶段就需要重点考虑。因此本文分别就以上几点分析了型线的变化规律,并考虑了导线截面、分裂数目、分裂间距、导线高度以及两极间距离变化对型线合成电场、无线电干扰和可听噪声的影响,得到一些普遍适用的结论。