特高压输电导线直流电场下过冷雨滴碰撞系数

摘要：

在早春或初冬,过冷雨滴撞击导线表面结冰、进而易于诱发导线舞动.对碰撞系数或导线覆冰的研究主要集中在风速、雨滴大小和导线直径等关键参数上,鲜见涉及电场作用的讨论.为了阐明直流电场对输电线路碰撞系数的影响,提出了雨滴质量流量的计算公式,并用Euler-Lagrange方法对雨滴撞击导线表面的过程进行了数值计算.利用Fluent软件分析了电场强度、雨滴电荷密度、导线截面形状、风速等对碰撞系数的影响.结果表明,碰撞系数随电场强度的增加而减小.当电场强度从0增加到66.7 kV/cm时,碰撞系数降低约33％.由于带电导线与雨滴之间会产生排斥作用,部分雨滴远离导线,导致碰撞系数降低.真实绞线在无电场作用下的碰撞系数略小于简化圆形截面的碰撞系数.在直流电场作用下,当风速达到8m/s时,导线的碰撞系数随风速的增大而减小.超过该阈值后,碰撞系数基本保持不变.

关键词：输电线路、碰撞系数、直流电场、数值模拟

所属期刊栏目：22

分类号：TM726(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;北京市自然科学基金面上项目

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：15641-15649