段大卫，马宏忠，杨启帆，臧旭，王立宪

(1.河海大学 能源与电气学院，南京 211100；2. 滁州学院 机械与电气工程学院，安徽 滁州 239000)

0 引 言

气体绝缘封闭输电线路(gas insulated transmission lines，GIL)具有输送容量大、能量损耗小、环境限制低等优点，在20世纪60年代起逐渐应用于大容量电厂送出端口、特高压输送环节和高环境因素制约场合[1-2]。预防GIL绝缘故障、降低GIL绝缘故障危害是保障GIL可靠运行的重要前提。

金属颗粒是造成GIL绝缘故障的重要原因之一，它们在电场中综合受力后会呈现起举、跳跃、吸附等运动状态，引起电场严重不均匀，大幅降低设备的绝缘强度，造成气隙击穿、绝缘子沿面闪络、设备停运等严重后果[3-5]。金属颗粒的产生不可避免，它们主要存在于GIL的生产、运输、安装和运行过程，其中以线形颗粒最为常见。

鉴于直流输电的优越性，国内外学者主要侧重于直流GIL的研究，然而作为目前体现世界最高GIL工程技术水平的苏通GIL综合管廊工程，采用的输电方式仍然为交流输电[6]，因此研究交流GIL中线形金属颗粒的运动行为具有重要的现实意义。目前对线形颗粒运动行为和机理的研究主要有，国内李成榕教授团队对交流电场中线形金属颗粒的运动行为进行研究分析，指出线形颗粒的起举电压与颗粒的半径、材质有关，与长度无关，颗粒与外壳的碰撞频率可由超声脉冲频率估算得到[7-8]。王健等人通过搭建直流GIL实验平台，利用高速相机和局放测量装置对线形颗粒的运动行为进行监测，结果表明线形颗粒的长度和运动行为存在紧密联系，颗粒越短，越容易达到跳跃运动状态，颗粒越长，越容易保持站立状态，颗粒在腔体内的活动频率随着碰撞反射角、电压幅值的增大而增大[9-10]。……