霧霾在影響人們交通、生活的同時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)的影響也受到電力部門及科研單位的重視。PM2.5是造成霧霾天氣的“元兇”，霧霾是霧和霾兩者結(jié)合的產(chǎn)物，主要由揚(yáng)塵、有機(jī)顆粒物、無(wú)機(jī)顆粒物及氣溶膠污染與微小水滴組成。

以北京地區(qū)霧霾天氣為例，SO42◆、NO3◆、NH4+、Cl◆、Ca2+是顆粒物中最主要的水溶性離子。另外，有機(jī)碳（OC）、元素碳（EC）以及揚(yáng)塵等不可溶物質(zhì)也是污染的重要組成部分。

王黎明等人在霧霾罐中，采用燃燒法產(chǎn)生得到微粒，與超聲波加濕器產(chǎn)生的鹽霧混合得到模擬霧霾，并使用激光粉塵儀、氣溶膠粒徑譜儀、溫濕度計(jì)、電導(dǎo)率儀等設(shè)備監(jiān)測(cè)試驗(yàn)區(qū)域的顆粒物濃度、粒徑分布、溫濕度等參數(shù)指標(biāo)，提出了霧霾環(huán)境的模擬方法與霧霾條件下的試驗(yàn)方法。

周羽生等人采用人工氣候室自帶的熱霧系統(tǒng)配合氣流粉碎系統(tǒng)來(lái)模擬霧霾，采用碳粉和Na2SO4模擬霧霾中的元素碳、有機(jī)碳化合物以及無(wú)機(jī)鹽。試驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)對(duì)熱霧系統(tǒng)及粉碎物的控制，可以產(chǎn)生相對(duì)濕度范圍在80%～90%、霧霾體積質(zhì)量范圍在200～600μg/m3、氣溶膠粒徑分布集中于0.25～2μm的多種霧霾環(huán)境。

現(xiàn)有文獻(xiàn)中關(guān)于霧霾對(duì)電力系統(tǒng)的影響主要集中在對(duì)輸變電設(shè)備外絕緣配置的影響上。

鄧鶴鳴等人利用水霧、粉煤灰等模擬霧霾天氣，研究了霧霾對(duì)雷電沖擊擊穿電壓和放電路徑的影響，研究表明：霧霾中放電發(fā)展是電場(chǎng)畸變和霧霾顆粒與粒子間共同作用影響的結(jié)果。

屠幼萍等人研究了霧霾環(huán)境下自然積污絕緣子的污穢顆粒粒徑分布特性，研究表明：霧霾環(huán)境下自然積污絕緣子污穢顆粒的粒徑服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，90%的污穢顆粒粒徑＜20μm；交流、直流、不帶電3種情況下的污穢粒徑分布存在差異。

就霧霾天氣下輸電線路導(dǎo)線電暈放電方面研究而言，主要集中在離子流場(chǎng)計(jì)算方面。楊帆等人分析了霧霾天氣對(duì)直流輸電線路離子流場(chǎng)的影響機(jī)理，并給出霧霾天氣下離子流場(chǎng)控制方程及計(jì)算方法，研究表明：在霧霾天氣下，地面合成場(chǎng)強(qiáng)和離子流密度的分布趨勢(shì)與好天氣條件下相同，但幅值增加；地面合成場(chǎng)強(qiáng)的幅值隨著污染程度的增加而增大。

然而，在目前霧霾天氣下對(duì)輸電線路導(dǎo)線電暈的實(shí)測(cè)研究相對(duì)缺乏，本文的研究結(jié)果將為霧霾環(huán)境下輸電線路電磁環(huán)境的設(shè)計(jì)提供參考。

圖1 試品截面尺寸圖

圖2 不同霧霾濃度下的試品電暈特性試驗(yàn)原理接線圖

圖3 人工模擬霧霾顆粒掃描電鏡圖（放大4300倍）

圖4 激光實(shí)時(shí)檢測(cè)儀測(cè)量霧霾濃度1時(shí)的讀數(shù)

總結(jié)

本文在臨時(shí)搭建的霧霾實(shí)驗(yàn)室中采用中值直徑為2.5μm的高嶺土粉末和(NH4)2SO4溶液人工模擬了不同濃度的霧霾，并進(jìn)行了電暈損失特性試驗(yàn)。本文采用人工模擬方法得到的霧霾顆粒直徑和霧霾濃度與真實(shí)霧霾差異不大。

不同霧霾濃度下的電暈損失特性試驗(yàn)表明：與其他惡劣天氣條件下的電暈損失特性相類似的情況是，隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增大，霧霾條件下輸電線路電暈損失也不斷增大，并符合冪函數(shù)的增長(zhǎng)趨勢(shì)。此外，隨輸電線路導(dǎo)線周圍霧霾濃度的增大，其相應(yīng)的電暈損失也增大，但增加量不明顯。

后續(xù)將對(duì)實(shí)際輸電線路常用分裂導(dǎo)線進(jìn)行研究，得出霧霾濃度、導(dǎo)線參數(shù)等對(duì)電暈損失影響的經(jīng)驗(yàn)公式，為輸電線路電磁環(huán)境的設(shè)計(jì)提供直接參考。