高压电晕放电特征及其检测

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1、万方数据总第43卷第482期2006年第2期电测与仪表EaecmcalMeasulement召}InstrumentatlonV01．43N0482Feb2006高压电晕放电特征及其检测张海峰，庞其昌，陈秀春(暨南大学光电工程研究所，广州510632)摘要：分析了高压输变电系统中高压电晕放电的基本特征并介绍了目前常用的几种电晕检测方法。根据高压电晕放电的光谱特征，提出应用240—280波段紫外双光谱和数字图像处理的方法来实现电晕检澳屿定位，给出了实现的原理框图。关键词：高压；电晕放电；双光谱；紫外；检测中图分类号：TM835．

2、4文献标识码：A文章编号：1001—1390(2006)02—0006—03TheCharacteristicsofHigh—VoltageCorona习mditsDetectionzHANGHai—feng，PANGQi—chang，CHENxiu—chun(PhotoelecmcltyEn百needngInstltuteJinanUniversity，Guan铲hou510632，China)Abstract：Analyzestllecharacteristicoftlleh培h—voltagecoronainhlgh—V

3、oltagepow—ertransfomersystemandmtroducesseveralcoron鹊detectionmethodsAccordingtothehigh—voltagecomnaspectnlmcharactensnc，proposesusing240—280waVebandultravloletdoublespectmmandthedl百taliIm哐筘processingmetllodtorealizetllecoronadetectlonandt11e10calization，andgivestll

4、efunctionalblockdiagram．Keywo“lS：hlgh—voltage；corom；doublespectmm；ultraVlolet；detectionO引言当架空输电线路表面的电场强度超过空气分子的游离强度(一般在20～30kV／cm之间)，空气分子就会被游离，这时可以听到“刺刺”的放电声，嗅到臭氧(03)的气味，在夜间还可以看见导线周围发出的蓝紫色荧光，这种现象称为“电晕放电”或简称“电晕”。电晕要消耗电能，电晕放电时产生的脉冲电磁波对无线电和高频通信会产生干扰；电晕还会使导线表面发生腐蚀，从而降低了

5、导线的使用寿命。1电晕放电原理1．1电晕放电(coronadischa职e)电晕放电是指带电体表面在气体或液体介质中出现许多局部的电离和激发过程，但电极之问并不击穿或导通而出现的自持放电现象(如图1)，常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内(例如高压导线的周围，带电体的尖端附近)。其具有与日晕相似的光+广东省科技计划资助项目重大专项(2004A10507001)一6一图l拍摄到电晕放电层，发出嗤嗤的声音，产生臭氧、氧化氮等特点。1．2电晕放电形成机制在导体壳的曲率半径小的地方，特别是尖端，其电荷密度很大。在紧邻带电表面处，电

6、场E与电荷密度盯成正比，故在导体的尖端处场强很强(即仃和E都极大)。所以在空气周围的导体电势升高时，这些尖端之处能产生电晕放电。通常均将空气视为非导体，但空气中含有少数由宇宙线照射而产生的离子，带正电的导体会吸引周围空气中的负离子而自行徐徐中和。若带电导体有尖端，该处附近空气中的电场强度万方数据总第43卷第482期2006年第2期电测与仪表Elec协calMea剐ln如Ⅱentd}InstIu皿屺ntatlonV01．43No．482Feb2006E可变得很高。当离子被吸向导体时将获得很大的加速度，这些离子与空气碰撞时，将会产

7、生大量的离子，使空气变成极易导电，同时借电晕放电而加速导体放电。因空气分子在碰撞时产生光子而发光，放电晕时在导体尖端处可见亮光。电晕放电的电流强度取决于加载电极之间的电压大小、电极的形状(绝缘子曲率半径)、极间距离、气体的性质和密度(天气湿度以及空气的流动速度)。1．3电晕放电发生地电力系统容易产生电晕的地方大体有三处：第一是在变电所母线两端的耐张线夹处，其电晕主要是因为母线尾端剪切不平滑并带有毛刺，以及耐张线夹与绝缘子连接的穿钉上的开口销比较尖锐，易产生电晕；第二是在线路的耐张杆塔处，因为耐张杆塔跳线的两端剪切不平滑，易产生

8、电晕，耐张线夹与绝缘子碗头穿钉上的开口销也易产生电晕；第三是在直线杆塔上，主要是因为悬垂线夹与挂板连接的穿钉上的开口销尾端比较尖锐，也易产生电晕。1．4电晕放电危害及减小方法如在输电线上有电晕发生，则在那个电路上就有电晕电流流过，电晕电流就会引起电力损耗。通常电晕电流是不大的