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了解電暈放電的起始場(chǎng)強(qiáng)的大小與哪些因素有關(guān)，熟悉電暈放電的危害和利用
閱讀：1658發(fā)布時(shí)間：2024-4-3
一、電暈放電的起始電壓與起始場(chǎng)強(qiáng)
在極不均勻電場(chǎng)中，由于最大場(chǎng)強(qiáng)與平均場(chǎng)強(qiáng)相關(guān)很大，以至間隙擊穿前在曲率半徑較小的電極表面附近出現(xiàn)局部的自持放電，即電暈放電。開(kāi)始爆發(fā)電暈時(shí)的電壓稱(chēng)為電暈起始電壓Uc，此時(shí)電極表面的場(chǎng)強(qiáng)稱(chēng)為電暈起始場(chǎng)強(qiáng)Ec。
電暈放電的起始電壓Uc通常由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)公式確定。以輸電線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)為例，平行導(dǎo)線(xiàn)間電暈起始場(chǎng)強(qiáng)Ec (峰值，kV/cm)的經(jīng)驗(yàn)公式為
式中 r——導(dǎo)線(xiàn)半徑，cm;
δ——?dú)怏w相對(duì)密度；
m1——導(dǎo)線(xiàn)表面的粗糙系數(shù)，對(duì)光滑導(dǎo)線(xiàn)m1=1，絞線(xiàn)m1=0.8～0.9：
m2——?dú)庀笙禂?shù)，好天氣時(shí)m2=1，壞天氣時(shí)m2=0.8。
求得Ec后，可根據(jù)電極結(jié)構(gòu)及布置求得電暈起始電壓Uc，例如，對(duì)于距離為d的兩根平行導(dǎo)線(xiàn)(d>>r)，電暈起始電壓為
Uc=Ecrlnd/r （TYBZ01402004-2）
式中 d——導(dǎo)線(xiàn)間距離。
對(duì)于單導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地的情況，Ec和Uc的計(jì)算公式同式(TYBZ01402004-1)和式(TYBZ01402004-2)，但公式中d為鏡像距離，Uc為導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地電壓。
對(duì)于三相輸電線(xiàn)路，電暈起始電壓Uc (相電壓)為
式中 D——導(dǎo)線(xiàn)的幾何均距；
Dab、 Dbc、Dca——分別為導(dǎo)線(xiàn)ab、be、ca的間距。
二、電暈放電的危害
(1)電學(xué)放電會(huì)引起能量損失。
(2)電暈放電形成的高頻電磁波會(huì)對(duì)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)產(chǎn)生干擾。
(3)電暈放電會(huì)使空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生O3、NO、NO2等有害氣體，對(duì)金屬及絕緣材料有氧化和腐蝕作用。
(4)電暈放電發(fā)出的噪聲有可能超過(guò)環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。
三、防暈措施
對(duì)于電暈放電帶來(lái)的危害，解決的途徑是限制電極表面的電場(chǎng)強(qiáng)度，使其低于電暈放電的起始場(chǎng)強(qiáng)。對(duì)于輸電線(xiàn)路，通常以晴天時(shí)不發(fā)生電暈放電的條件選擇架空導(dǎo)線(xiàn)的截面積。對(duì)于超高壓輸電線(xiàn)路，可以采用擴(kuò)徑的空心導(dǎo)線(xiàn)或分裂導(dǎo)線(xiàn)以降低導(dǎo)線(xiàn)表面的電場(chǎng)強(qiáng)度。
對(duì)于電氣設(shè)備，可采用改善電極形狀的方法消除電學(xué)放電，如增大電極的曲率半徑，同時(shí)電極表面應(yīng)盡可能光滑，避免棱角、毛刺等以消除場(chǎng)強(qiáng)局部增高。某些高壓設(shè)備的高壓出線(xiàn)端加裝均壓環(huán)就是增大電極曲率半徑的一個(gè)例子，如在懸式絕緣子串的導(dǎo)線(xiàn)端加裝屏蔽環(huán)，在避雷器、互感器等設(shè)備的頂端加裝均壓環(huán)等。
四、電暈的利用
在一些特殊的場(chǎng)合，電暈也有可以利用的一面：
(1)利用電暈放電產(chǎn)生的空間電荷改善極不均勻電場(chǎng)的電場(chǎng)分布，可以提高氣體間隙的放電電壓。
(2)電放電可削弱輸電線(xiàn)路上的雷電沖擊電壓的幅值和陡度，也可以降低操作過(guò)電壓。
(3)電暈在工業(yè)部門(mén)已獲廣泛應(yīng)用，例如凈化工業(yè)廢氣的靜電除塵器、凈化水用的臭氧發(fā)生器和靜電噴涂等。
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