雨後的高壓直流線路，導線表面的水滴有著怎樣的蒸發特點？

直了的重線表面是黑色的嗎

由於高壓架空輸電線路採用的基本都是裸露的鋼芯鋁絞線，下雨時導線表面會附著大小不一的水滴。降雨時水滴對導線表面電場有兩方面的影響：一是水滴填充入絞線的凹陷處，使得整個絞線表面形狀更趨於平滑，從而使得導線表面電場更小；二是水滴附在導線凸起部分的表面，由於水滴的曲率半徑比導線半徑小得多，因而會使得導線的表面電場更大。

當降雨非常小且剛開始降雨時，導線表面的雨滴顆粒非常小且不足以覆蓋整個導線表面，整體效果會使得導線的表面電場增大；當降雨進一步增大或降雨較長時間後，導線表面被水膜全部覆蓋且沒有形成明顯的水滴，此時導線表面的凹陷處也被填充，此時的導線表面電場比干導線時的表面電場更小；當降雨較大時，導線表面不僅被水膜覆蓋而且形成水滴後，其表面電場應該比干導線更大。

充分淋溼後的溼導線表面隨著時間的推移將是一個逐漸變化的過程，剛停止噴水時，導線表面整個被水膜覆蓋，且導線正下方充滿了水滴，如圖1所示，正常情況下要很長時間才能變成幹導線。

圖1 導線淋雨後掛著水滴

但在本試驗中，每次試驗中的導線加壓順序均是先高壓再逐漸降低電壓，直至起暈電壓以下。當導線表面有水滴的情況下進行加電試驗時，起暈後會有三種作用效果使得水滴儘快掉落：

①水滴尖端的電場較大，在粘附力、電場力和重力的綜合作用下，水滴會被拉伸拉長，從而使得水滴更易脫離導線；②由於導線發生電暈放電從而使得導線發生劇烈的振動現象，因而很容易被震動掉；

③由於淺川效應的緣故，水滴在電場力作用下的“蒸發”速度更快，從而加速水滴體積的減小程度。因而導線表面的水滴會比自然狀態下更容易更快地離開導線表面，水滴乾掉後的導線如圖2所示。

②由於導線發生電暈放電從而使得導線發生劇烈的振動現象，因而很容易被震動掉；③由於淺川效應的緣故，水滴在電場力作用下的“蒸發”速度更快，從而加速水滴體積的減小程度。因而導線表面的水滴會比自然狀態下更容易更快地離開導線表面，水滴乾掉後的導線如圖2所示。

圖2 導線上已無水滴

三重效應共同作用下，導線表面的水滴很快就離開導線，但此時導線表面仍然被水膜覆蓋，導線表面電場仍比干導線小，因而此時的電暈放電程度仍比干導線小。

隨著時間的推移，導線表面凸起部分電場較大，且與外界的接觸面更大，因而更早地蒸發掉，最後才是更不易蒸發掉的導線表面凹陷處水膜，由於凹陷處的電場較小，且與外界接觸面較小，因而需要非常長的時間才能徹底幹掉。

本文摘編自2020年《電工技術學報》增刊2，論文標題為“淋雨後高壓直流導線電暈產生的可聽噪聲特性”，作者為劉元慶、楊曉洪 等。