冲击电晕对特高压输电线路绕击耐雷水平的影响分析

张胜通

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局

摘要：冲击电晕会对特高压输电线路的绕击耐雷水平产生重要影响，如冲击电晕会导致特高压输电线路绝缘子表面电势分布不均匀，增加了雷击风险；冲击电晕还会产生一定的电流和电场强度，进一步加剧了特高压输电线路的绕击情况。据此，本文提出了改善绕击耐雷水平的措施，包括优化绝缘子设计、加强绝缘子污秽性能以及提高特高压输电线路的绝缘水平等。通过这些措施的实施，有效提高特高压输电线路的绕击耐雷水平，确保电力系统的安全稳定运行。

关键词：冲击电晕；特高压输电线路；绕击耐雷水平

随着社会的发展和人们对电能需求的不断增加，特高压输电线路作为能源传输的主要方式之一，其重要性日益凸显。然而，在输电过程中，雷电等自然灾害对特高压输电线路的运行安全造成了一定的威胁。冲击电晕是一种常见的绕击现象，其会对特高压输电线路的绝缘性能和耐雷水平产生影响。因此，对冲击电晕对特高压输电线路绕击耐雷水平的影响进行深入分析，对于提高特高压输电线路的运行安全和可靠性具有重要意义。本文旨在对该问题展开研究，以期为特高压输电线路的设计、维护和改进提供理论支持和技术指导。

1冲击电晕会对特高压输电线路的绕击耐雷水平产生的影响

1.1特高压输电线路绝缘子表面电势分布不均匀

特高压输电线路绝缘子起到了支撑输电线路、隔离电流的重要作用[1]。然而，当特高压输电线路工作时，电压会产生电晕现象，这是由电场强度超过空气击穿强度所引起的。电晕现象会导致绝缘子表面电势分布的不均匀性，即在绝缘子表面形成电势集中区域和电势较低区域。首先，电晕现象引起的电势集中区域会增加雷击的可能性。电晕现象会使绝缘子表面的电场强度增加，从而导致电势集中。在雷电活动期间，电势集中区域会成为雷电击中的首要目标。由于电势集中区域的电势较高，它们会吸引雷电放电，增加了绝缘子遭受雷击的风险。其次，电晕现象还会导致绝缘子表面电势较低的区域。这些电势较低的区域可能是由于电晕放电所引起的电离空气中带电粒子的沉积，导致绝缘子表面的电荷分布不均匀。这些电势较低的区域可能成为雷电放电的终端，从而增加了绝缘子遭受雷击的可能性。

1.2加剧特高压输电线路的绕击情况

冲击电晕是指当特高压输电线路运行时，由于线路周围空气中存在大量自由电子和离子，当电压达到一定程度时，电场强度足以使空气分子中的电子被电离，形成电晕放电现象。这种冲击电晕会对特高压输电线路的绕击耐雷水平产生一定的影响，具体表现为产生一定的电流和电场强度，进一步加剧了特高压输电线路的绕击情况。一方面，冲击电晕会产生一定的电流。当电压达到一定程度时，电晕放电会导致电流在特高压输电线路周围空气中流动。这些电流的存在会对线路的绕击耐雷水平产生影响。电流在空气中的流动会引起电磁场的变化，进而影响到传输线上的电场分布。特高压输电线路的绕击耐雷水平主要取决于线路周围的电场分布情况，而冲击电晕产生的电流会对该分布产生一定的扰动，进而影响到线路的绕击耐雷水平。另一方面，冲击电晕会产生一定的电场强度。电晕放电过程中产生的电子和离子会在电场的作用下加速运动，形成强电场区域。这些强电场会进一步加剧特高压输电线路绕击情况。强电场会对线路周围的空气分子进行电离，形成更多的自由电子和离子，进而加剧电晕放电现象的发生。这种电场强度的增加会进一步增加线路周围的电晕放电频率和强度，从而对线路的绕击耐雷水平产生负面影响。

2改善绕击耐雷水平的措施

2.1优化绝缘子设计

第一，可以选择适当的绝缘子材料。绝缘子的材料应具有良好的绝缘性能和耐电弧性能，以确保在冲击电晕时不会发生绝缘破坏。例如，采用硅橡胶或硅橡胶复合材料作为绝缘子材料，可以提供较高的电气绝缘性能和抗电弧性能。第二，应合理设计绝缘子的几何形状。绝缘子的几何形状应尽量减小电晕效应的发生，降低电晕放电的可能性。可以采用具有圆弧形状的绝缘子设计，以减少电晕放电的发生。第三，绝缘子的表面应进行特殊处理，以提高其绝缘性能。可以采用防污染涂层或表面防污染处理技术，防止绝缘子表面积聚尘埃、盐雾等导致电晕放电的污染物质。第四，应合理选取绝缘子的串联和并联方式。通过合理的串并联方式，可以提高绝缘子的耐电晕能力和耐雷击能力。例如，采用串联方式可以增加绝缘子串的总闪络距离，提高绝缘子串的耐电晕能力；采用并联方式可以增加绝缘子串的总电容，提高绝缘子串的耐雷击能力。

2.2加强绝缘子污秽性能

为了加强绕击耐雷水平，可以采取以下措施来加强绝缘子的污秽性能：使用污秽性能更好的绝缘子材料：选择具有良好污秽性能的绝缘子材料，如硅橡胶绝缘子或复合绝缘子。这些材料具有较高的电阻性能和自洁能力，能够有效减少绝缘子表面的污秽沉积。定期清洗绝缘子表面：定期对绝缘子表面进行清洗，去除附着在上面的污秽物。可以使用高压水枪或专用清洗剂来清洗绝缘子，确保其表面保持干净。安装防污闪器：在绝缘子的边缘或高污秽区域安装防污闪器，可以有效地防止污秽物在绝缘子表面积聚，并减少绕击电晕产生的可能性。增加绝缘子串距：绝缘子串距是指绝缘子之间的间距，增加绝缘子串距可以减少绕击电晕的产生。通过增加绝缘子串距，可以使绕击电晕发生的概率降低，提高绕击耐雷水平。加强绝缘子的绝缘性能测试：定期对绝缘子进行绝缘性能测试，及时发现绝缘子的故障或损坏情况。对于绝缘性能不达标的绝缘子，及时更换或修复，以确保其正常工作。

2.3提高特高压输电线路的绝缘水平

为了提高特高压输电线路的绝缘水平，可以采取以下措施：选用高质量的绝缘材料：选择具有良好绝缘性能和耐高电压能力的绝缘材料，如硅橡胶、交联聚乙烯等。这些材料可以有效阻隔电流的流动，降低电弧放电的可能性。加强线路的绝缘设计：在特高压输电线路的设计过程中，合理布置绝缘子，确保绝缘子的强度和绝缘距离符合要求。同时，对线路各个接头和连接处进行绝缘处理，提高绝缘的连续性和完整性。定期检测和维护绝缘状态：特高压输电线路应定期进行绝缘状态检测，采用高压试验和局部放电检测等方法，及时发现绝缘故障和缺陷，并进行修复和维护。同时，对绝缘子表面进行清洁和防污处理，保持绝缘子的表面干净和光滑。增加绝缘子串串并联：通过增加绝缘子串的数量和并联方式，可以有效提高绝缘子串的绝缘能力和耐压能力。这样可以降低电弧放电的风险，提高绝缘水平。加装防雷装置：在特高压输电线路上安装可靠的防雷装置，如避雷针、避雷线等，可以有效地抵御雷击的冲击，减少绕击现象的发生。

3结束语

综上所述，。冲击电晕是特高压输电线路运行过程中产生的一种电气现象，它会导致电力系统的电气设备遭受雷击打击，进而影响线路的正常运行。尽管冲击电晕对特高压输电线路绕击耐雷水平有一定的负面影响，但采取合理的措施和技术手段，就能够有效降低这种影响，保障特高压输电线路的正常运行。应该继续加大对特高压输电线路雷击问题的研究，不断改进和创新，为电力系统的安全稳定运行提供更好的保障。

参考文献

[1]袁海燕,傅正财,魏本刚等.冲击电晕对特高压输电线路绕击耐雷水平的影响分析[J].中国电机工程学报,2009,29(25):111-117.