中文摘要：

沙尘暴是西北地区频发的一种自然灾害。在对沙尘暴的研究中，科研人员发现沙尘暴不仅会造成空气的介电常数增大、电阻率减小、以及空气间隙的放电电压降低，而且伴随有强烈的电场活动过程。这可能是造成西北330kV线路中相空气间隙在工频电压下频频发生的无名闪络的原因。本课题主要针对沙尘暴对输电铁塔塔头工频电压下空气间隙闪络放电的影响进行研究。主要内容包括建立可以将空气的介电常数、电阻率以及外加电场同时考虑的输电铁塔塔头电场分布数值分析方法，采用该数值方法模拟分析沙尘暴和沙尘电对输电铁塔塔头电场分布的影响规律，通过实验研究沙尘暴和沙尘电对空气间隙击穿电压的影响规律和机理，最后研究降低中相工频电压下闪络放电概率的具体措施。该研究对我国西电东送和超特高压输电在西部电网的建设和发展具有重要意义。

结论摘要：

沙尘暴是西北地区频发的一种自然灾害。在对沙尘暴的研究中，科研人员发现沙尘暴不仅会造成空气间隙的放电电压降低，而且伴随有强烈的电场活动过程。这可能是造成西北330kV线路中相空气间隙在工频电压下频频发生的无名闪络的原因。本课题主要针对沙尘暴对输电铁塔塔头工频电压下空气间隙闪络放电的影响进行研究。充分利用矩量法和边界元法的优点并引进复电阻率的概念，建立了同时考虑空气的介电常数和电阻率、外加电场以及塔头绝缘子的输电铁塔塔头三维电场分布的理论计算模型及数值计算方法。通过使用数值方法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，研究了沙尘电对输电铁塔塔头电场分布的影响。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，造成输电线路工频闪络，影响电力输送安全。通过使用数值方法模拟分析典型铁塔塔头和绝缘子周围的电场，研究均压环和导线布置对电场分布的影响，研究通过对导线和均压环配置的优化来降低中相导线工频电压下闪络放电概率的具体措施。该研究对我国西电东送和超特高压输电在西部电网的建设和发展具有重要意义。