電暈放電是由于導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度很高,引起空氣電離而發(fā)生的放電現(xiàn)象??諝夥肿拥挠坞x強(qiáng)度一般為20至30 kV/cm,當(dāng)輸電線路表面電場(chǎng)強(qiáng)度超過這個(gè)數(shù)值之后,就會(huì)聽到線路發(fā)出“咝咝”的放電聲,嗅到臭氧的氣味。
電暈放電常發(fā)生在不均勻電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度很高的區(qū)域內(nèi)(例如高壓導(dǎo)線的周圍,帶電體的尖端附近),會(huì)給電力系統(tǒng)帶來一定危害。
電暈危害主要表現(xiàn)為如下幾方面:(1)電暈放電導(dǎo)致的傳輸功率損耗。(2)放電將產(chǎn)生光、聲、熱等效應(yīng),并使周圍空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成臭氧及氧化氮等產(chǎn)物,腐蝕輸電線路。(3)電暈放電會(huì)產(chǎn)生高頻脈沖電流(也稱為特里切爾電流)。這些脈沖正好位于無線電波波段,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的無線電干擾,這對(duì)無線電通信、電視信號(hào)傳輸?shù)榷紩?huì)造成無法忽視的影響。
電暈放電并不是不可避免的,人們可以通過以下兩種途徑減少電暈:第一種方法是將電力系統(tǒng)中的電壓降低,使電壓達(dá)不到電暈的起始電壓。但是這種方法不符合電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求,所以應(yīng)用極少。第二種方法是減少導(dǎo)體電極曲率半徑小的部位,這是減少和防止電暈放電的最佳途徑。
在電暈放電的過程中,尖電極處會(huì)產(chǎn)生一種空氣射流運(yùn)動(dòng),這種射流運(yùn)動(dòng)被稱作離子風(fēng)(離子風(fēng)是由于電暈放電產(chǎn)生的帶電粒子在電場(chǎng)的作用下加速,并與周圍的空氣分子產(chǎn)生碰撞造成的)。
離子風(fēng)不論在生產(chǎn)還是生活中都有很多現(xiàn)實(shí)的意義:離子風(fēng)可用在空調(diào)和空氣凈化器中,作為電動(dòng)風(fēng)扇和風(fēng)機(jī)的代替;在微電子鄰域,可以用于電子元件的冷卻。此外,電暈放電產(chǎn)生的電子與氧氣結(jié)合可以產(chǎn)生負(fù)氧離子。負(fù)氧離子能夠吸附空氣中的粉塵,起到凈化空氣的作用。
基于電暈放電原理還可以制作出一種電動(dòng)機(jī),這種電暈電機(jī)不需要貴重的材料,僅需要如塑料、鐵片等輕質(zhì)材料即可。
電暈放電還有更多研究的空間等著大家去發(fā)掘,相信在不久的將來,電暈放電可以“解鎖”更多新的用途。
本文由石家莊藁城區(qū)興安鎮(zhèn)中學(xué)高級(jí)教師崔會(huì)欣進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。
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