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电线电缆电导的有功损耗知识

发布人:电缆宝dianlanbao 发布日期:2017-12-15来源:电缆宝分享到:

电缆宝dianlanbao】电导在电力系统中是被定义为电阻的倒数,是导体本身的性质所决定的,使电路中对于电流的计算方法与电压的表示方法出现了相同形式。在电力系统,尤其是在架空输电线路的应用中,电阻R反应的发热效应所造成的电能损耗,而电导则主要是反映泄漏损耗和电晕损耗,虽然同为有功损耗,但两者的原理颇为不同。由于一般情况下的线路绝缘都属良好,所以泄漏损耗一般情况下多被忽略,即是说架空输电线路的电导很大程度上都是取决于电晕所引起的有功损耗。

电晕电流现象最早是由G.W. 特里切尔发现的,早期被成为称为特里切尔脉冲。基本原理是随着电压不断升高,电晕电流的脉冲频率和幅值不断增大,从而出现放电现象,并且随着电压的升高,放电量和放电强度不断增大,最终可导致间隙击穿。电晕放电是一种气体放电形式,是由电晕放电时空间电荷的积累和分布情况的不同造成。

电力系统的高压传输电路多为架空输电线路,其中地面上的树木以及电线杆等有轮廓的地方常发生一种尖端放电现象,此尖端放电现象即为电晕放电的一种。电荷多分布于金属表面,且电荷密度与金属面的曲率半径成反比例,曲率半径越小的地方电荷密度则越多,反之则曲率半径越大的地方电荷密度越少,导体尖端的地方曲率半径最小,(曲率半径的求解公式见后)所以金属出现尖端时电荷于尖端处分布最密,则此处电场最强,而当导体表面的电场强度超过空气的击穿强度时,则容易导致空气电离,使周围空气产生大量自由电子和离子,从而造成局部放电现象

另外尖端放电现象还与外界环境有着非常密切的关系,外界温度或者湿度以及气压的变化都容易导致尖端放电现象,温度高容易使得空气中的粒子动能增大,则更容易电离,湿度高则使得空气中的水分子增多,提高了电子和水分子碰撞的几率,而气压变低则是改变了气体分子间的间距,从而使得离子或者电子的平均自由程增大,加速时间长,动能变大,从而更容易发生电离现象,继而出现尖端放电现象。尖端放电现象一方面增加了传输损耗,另一方面还容易造成导体表面产生电腐蚀,大大降低输电线路寿命,另外,还存在火花型尖端放电容易造成周边易燃易爆物品或者设备燃烧或者爆炸,从而造成巨大伤害,严重影响居民生活或者跑坏居民财产,甚至对居民的生命安全有着严重的威胁。

尽管电晕放电现象在工程技术领域有着很多的应用,甚至避雷针等就是以此现象为基本原理制成的,但是在高压乃至超高压输电线路导线上确实必须要避免的,电晕放电容易造成一边放电,一边提供放电所需要的电荷,从而造成功率损失、电能损耗,另外还可能造成无线电干扰和噪声干扰等,此处不做详细介绍。尖端放电存在电晕放电和火花放电两种表现方式,会不断发出噪声或者火花电晕等,影响居民的正常生活,另外还可能引发火灾,对居民的财产安全和设备安全造成威胁,存在非常大的安全隐患。所以电晕放电问题是在电力系统的输电线路导线中是要坚决避免的。我们通常多考虑电导的电晕损耗,但是必须要确保线路的绝缘良好,这同样需要我们非常密切的关注,才能保证泄露损耗尽量少的出现。


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