沙塵暴天氣對輸電安全影響初步查明
2005-01-06
來源:中國電磁兼容網
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EMC/電磁兼容論文/EFT/EME/RFI/EMP/ESD/靜電/防靜電/防雷/電磁輻射/防輻射/電磁波/電磁干擾/電磁兼容測試/電磁兼容技術
中國科學院寒區旱區環境與工程研究所專家經過研究,目前初步查明了揚沙和沙塵暴天氣對導線電位的影響,為交通、通訊及國防建設中風沙電災害的防治提供了實驗和理論依據。
中科院寒旱所研究員屈建軍等人是通過風沙環境風洞模擬沙塵暴天氣條件下沙塵對導線電位的影響得出結論的。實驗表明,沙塵暴天氣對輸電線路的影響主要有5個方面:導線電位隨著風速和輸沙量的增大,呈現指數規律遞增的態勢;隨沙粒粒徑的增大,電位差極值出現高度上揚的趨勢;隨粒徑增大,電位差反而小,沙塵暴中導線電位高于揚沙天氣;沙塵暴伴雨狀況下比非伴雨狀況下具有較強的電位差;導線材料相同時,直徑越細,電位差越大;導線直徑基本相同時,鋁線比銅線具有較強的電位差,當兩端加壓2到4千伏時,出現塵端放電現象。
沙塵暴作為一種災害性天氣,不僅因其強大的風力和濃厚的沙塵造成巨大的危害,而且伴隨著沙塵暴過境,常常會出現高壓打火、輸電網絡跳閘、通訊干擾等現象。這反映出沙塵暴過境時會在導線兩端產生高電位。這種高電位輕則影響通訊質量,重則使信號中斷或造成錯誤,有時還擊穿線路設備,危害人身安全,造成重大事故。
有關風沙電現象早在20世紀40年代就已經引起科學家的廣泛關注,并將注意力集中在沙塵暴電結構形成的成因解析方面。20世紀90年代以來,國外學者開展了一些實驗性研究,從理論上研究了沙粒所受的靜電場力,并探討了風沙電對無線電傳輸的影響。我國在風沙電方面起步較晚,曾利用野外風洞實驗進行過風沙粒帶電現象的測試,目前,關于沙塵暴對導線電位影響的系統研究在國內外尚未見報道。相關的研究論文已經在我國自然科學核心期刊《中國沙漠》上發表。