霧霾在影響人們交通、生活的同時，對電力系統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合的產物，主要由揚塵、有機顆粒物、無機顆粒物及氣溶膠污染與微小水滴組成。

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

王黎明等人在霧霾罐中，采用燃燒法產生得到微粒，與超聲波加濕器產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、電導率儀等設備監測試驗區域的顆粒物濃度、粒徑分布、溫濕度等參數指標，提出了霧霾環境的模擬方法與霧霾條件下的試驗方法。

周羽生等人采用人工氣候室自帶的熱霧系統配合氣流粉碎系統來模擬霧霾，采用碳粉和Na2SO4模擬霧霾中的元素碳、有機碳化合物以及無機鹽。試驗結果表明：通過對熱霧系統及粉碎物的控制，可以產生相對濕度范圍在80%～90%、霧霾體積質量范圍在200～600μg/m3、氣溶膠粒徑分布集中于0.25～2μm的多種霧霾環境。

現有文獻中關于霧霾對電力系統的影響主要集中在對輸變電設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：霧霾中放電發展是電場畸變和霧霾顆粒與粒子間共同作用影響的結果。

屠幼萍等人研究了霧霾環境下自然積污絕緣子的污穢顆粒粒徑分布特性，研究表明：霧霾環境下自然積污絕緣子污穢顆粒的粒徑服從對數正態分布，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線電暈放電方面研究而言，主要集中在離子流場計算方面。楊帆等人分析了霧霾天氣對直流輸電線路離子流場的影響機理，并給出霧霾天氣下離子流場控制方程及計算方法，研究表明：在霧霾天氣下，地面合成場強和離子流密度的分布趨勢與好天氣條件下相同，但幅值增加；地面合成場強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輸電線路導線電暈的實測研究相對缺乏，本文的研究結果將為霧霾環境下輸電線路電磁環境的設計提供參考。

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 激光實時檢測儀測量霧霾濃度1時的讀數

總結

本文在臨時搭建的霧霾實驗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，并進行了電暈損失特性試驗。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霧霾差異不大。

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

后續將對實際輸電線路常用分裂導線進行研究，得出霧霾濃度、導線參數等對電暈損失影響的經驗公式，為輸電線路電磁環境的設計提供直接參考。