【精彩论文】实验室内交流导线电晕噪声的频谱特性研究

观点凝练

摘要：交流电晕放电产生的可听噪声主要由宽频噪声分量与纯音分量组成，为了对可听噪声频谱特性进行深入研究，基于实验室内交流电晕放电可听噪声的时域测试平台，获取交流导线电晕放电产生的可听噪声时域波形，提出了将测量得到的可听噪声分为脉冲簇噪声、空间离子往复迁移噪声和背景噪声3个部分，并采用基于小波变换的噪声提取方法对各部分分量进行了分离。在此基础上，获得了交流电压调制和离子迁移运动对导线纯音分量的不同作用机理以及纯音分量的变化规律。研究结果表明在电压调制作用下周期出现的脉冲簇噪声和空间离子往复迁移噪声共同形成了纯音分量，而离子迁移运动的作用大于电压调制作用，且纯音分量随着电压的升高明显升高，对于总声压级的贡献也不断增加。此外，结合了放电过程中的空间离子的运动特性，对可听噪声的频谱特性进行了定性分析。
结论：本文基于测量得到的可听噪声时域波形，通过时域和频域的方法对可听噪声进行了分离和提取，重点对交流电晕放电可听噪声纯音分量的来源和频谱特性进行了分析，并结合交流电压下空间离子的运动特性定性解释了可听噪声的频谱特性。实验分析结果表明：

（1）交流电晕放电产生的可听噪声时域波形由随着交流电压的变化周期性出现成簇的脉冲簇噪声和波动的空间离子往复迁移噪声组成。

（2）脉冲簇噪声和空间离子往复迁移噪声都会产生纯音分量，由于脉冲簇噪声的随机性，纯音分量的主要来源是空间离子往复迁移噪声。此外，脉冲簇噪声和空间离子往复迁移噪声对总的纯音分量贡献与外加电压变化的关系不大。

（3）当外加电压升高时，纯音分量的声压级随着电压的上升明显增加，且对于总声压级的贡献也不断增加。

（4）交流电晕放电产生的可听噪声的宽频特性和纯音特性主要与在交变电场下空间离子不同的运动特性有关。本文结合放电过程中空间离子的变化对可听噪声的频谱特性进行了定性分析，为交流电晕放电可听噪声纯音分量的产生机理的认知奠定了基础。

引文信息

黄明祥, 郭志彬, 潘立志, 等. 实验室内交流导线电晕噪声的频谱特性研究[J]. 中国电力, 2021, 54(5): 111-120.HUANG Mingxiang, GUO Zhibin, PAN Lizhi, et al. Analysis of spectrum characteristics of audible noise generated by ac corona discharge[J]. Electric Power, 2021, 54(5): 111-120.

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编辑：杨彪

审核：方彤

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