沙尘暴和沙尘电对输电铁塔塔头电场分布的影响

沙尘暴是西北地区频发的一种自然灾害。科研人员发现沙尘暴不仅会改变空气的绝缘性能,而且由于沙尘颗粒之间的摩擦,会在空间产生强烈的电场(沙尘电),这可能对输电线路安全运行产生影响。文章主要针对沙尘暴和沙尘电对输电铁塔塔头工频电场分布的影响进行研究。利用矩量法并引进复电阻率的概念,模拟分析典型铁塔塔头周围均压环和导线表面在不同外加电场作用下的最大电场强度,研究沙尘电对输电铁塔塔头电场分布的影响,并研究通过对导线和均压环配置的优化来降低中相导线表面最大电场强度的具体措施。研究发现,强沙尘暴时,强烈的沙尘电有可能使部分导线表面的最大电场强度增大,影响电力输送安全,但可以通过优化导线布置来改善。

高速荷电沙尘环境中环氧树脂绝缘子的闪络特性

为探明高速荷电沙尘环境下车顶绝缘子的闪络特性,依托自建的高速风洞试验系统与沙尘荷质比测量装置进行了高速气流、高速沙尘及高速荷电沙尘环境下环氧树脂绝缘子闪络试验,并结合仿真进行了机理分析。结果表明:在高速气流环境中,气吹效应与气流密度效应的联合作用是影响绝缘子闪络电压的主导因素,致使闪络电压随风速呈现先增加后下降再上升的特殊变化趋势;在高速沙尘及高速荷电沙尘环境下(风速>18m/s),绝缘子闪络电压相比于高速气流环境整体依次下降,且闪络电压均随风速增加呈现先下降后上升的趋势,但其变化趋势随风速逐渐变缓,其主要原因是由于在该环境下沙尘及荷电沙尘已经成为影响绝缘子闪络电压的主要因素。沙尘环境中闪络电压随着进沙口沙质量流量的增加呈下降趋势。此外,当沙尘荷电后,绝缘子周围电场发生畸变,电场不均匀度显著增加,导致闪络电压大幅降低,且闪络电压随着沙尘荷质比的增加呈线性下降趋势。以上研究可为高速荷电沙尘环境中列车车顶高压绝缘设计与防护提供借鉴。

沙尘暴对对流层散射通信的影响分析

对流层散射通信在军事通信领域具有广阔的应用前景,但在沙漠地区,由于无线信道受到沙尘衰的影响,散射的应用会一定受到限制。通过分析一个沙漠地区沙尘粒子的介电特性,得出了沙尘环境下的沙尘随可见度变化的附加衰减损耗,并通过沙漠地区的实际线路测量和分析比较,初步验证了散射通信用于沙漠地区的可行性,并给出了沙漠地区散射应用的建议和优化条件。

Effect of Sand and Dust Storms on Microwave Propagation Signals in Southern Libya

The propagation of electromagnetic waves in millimeter band is severely affected by rain, and dust particles in terms of attenuation and de-polarization. The computations of dust and/or sand storms require knowledge of electrical properties of the scattering particles and climate conditions at the studied region. To compute the effect of dust and sand particles on the propagation of electromagnetic waves, it is required to collect the sand particles carried out by the wind, measure the particles size, calculate the concentration, and carry chemical analysis of the contents, then the dielectric constant can be calculated. The main object of this paper is to study the effect of sand and dust storms on wireless communication, such as microwave links, in the southern region of Libya （Sebha, Ashati, Obari, Morzok, Ghat） by determining the attenuation. The result showed that there is some consideration that has to be taken into account in the communication power budget.