由于我国电力资源与负荷中心分布的不匹配性,特高压输电技术的研究成为目前的研究热点之一。随着我国经济的不断发展,全国大部分区域均存在持续的严重雾霾及沙尘天气。在这些复杂的气象环境下,高压输电线表面会积聚大量的污秽物,这将影响输电线的表面形貌,进而影响输电线表面的电场分布并诱发电晕放电。因此,有效降低输电线表面积污程度以减少其表面粗糙程度,对于高压直流输电线路的优化设计,延长输电导线的运行寿命均有重要的意义。本文主要研究了不同电场下输电导线表面TiO2涂层对污秽物的清除效果,并通过仿真计算解释了外加电场对光催化过程的影响机理,这对输电线防污技术的应用有极为重要的工程参考价值。本文采用热喷涂的技术在输电导线表面制备得到质密、光滑且光催化性能优异的TiO2涂层。同时利用电子显微镜、白光干涉形貌仪、能谱仪研究输电导线表面状态。观察不同积污、光照时间及电场强度下实验导线表面形貌及表面状况的变化规律。本文基于光催化实验平台,研究不同外加电场条件下输电导线TiO2涂层对人工污秽物及自然污秽物的降解,同时通过人工污秽物的浓度变化、及通过白光干涉法得到的自然污秽物的表面状态变化情况,得到外加电场对输电导线TiO2涂层光催化过程的影响。同时论文研究了不同表面状态下输电线的电晕特性,结果表明,外加电场有助于输电导线表面污秽物的分解,进而促进TiO2涂层对输电线导线表面形貌的改善,从而进一步提高输电导线的起晕电压,降低其电晕电流脉冲重复率及电晕放电时的离子流密度。本文基于实验研究结果,并结合弗朗兹-凯尔迪什效应,通过分步反应原理及菲克扩散定律模拟得到不同电场情况下输电导线表面的有机物的降解过程,同时得到降解过程中中间产物的浓度变化曲线。通过研究发现,随着外加电场的提高,输电导线TiO2涂层光催化性能不断提高。在外加电场较低(0-100V/cm)时,外加电场通过抑制载流子的复合提高TiO2涂层的光催化性能;在外加电场较高(100V/cm-40kV/cm)时,外加电场通过提高TiO2的光利用率提高的TiO2涂层光催化性能。外加电场通过抑制载流子的复合及提高TiO2的光利用率,促进了空穴的产生,抑制了空穴的复合,从而促进了光催化进程。最终通过实验证明了高压输电线的电磁环境会促进TiO2涂层对有机物的降解,而且随着电压等级的提高,TiO2涂层的光催化性能越好。