高压直流输电具有控制方式灵活快速、输送容量大,可实现不同频率交流系统互联的优势,近年来在国内外得到了广泛应用。然而,考虑到整体的经济性,高压直流输电线路一般运行在电晕放电状态,这将导致线路周围空间存在大量的带电粒子,并产生电晕损耗、无线电干扰和可听噪声等电磁环境问题。此外,在长时间尺度下,空气中荷电的悬浮颗粒物不断吸附并积聚在直流输电线路和换流站设备上,严重危害运行设备的安全并大大增加运行和维护成本。目前,高压直流输电线路电晕效应方面的研究已经趋于成熟,而抑制高压直流输电线路电晕放电的方法尚少且理论分析不够深入。本文提出一种基于覆膜导线的介质阻挡作用抑制高压直流输电线路电晕放电的方法,利用线-板实验装置从合成场强和离子流密度两个方面研究了单、双极性下覆膜导线对高压直流输电线路电晕放电的抑制效果,并与相应的裸导线进行对比。此外,探究了导线内径、膜厚和覆膜材质等参数在抑制电晕放电方面的差异性,并对覆膜导线的电荷积聚和消散机理进行了研究,具体的研究结果如下:覆膜导线和裸导线对比的实验结果表明:覆膜导线主要依靠气体传导方式积聚放电产生的异极性电荷。电晕放电发生后,覆膜导线的介质阻挡作用具有极好地抑制电晕放电的能力;在合成场强方面,覆膜导线的地面场强远低于裸导线的地面场强,且覆膜导线的地面场强低于标称场强而裸导线地面场强明显大于标称场强;在离子流密度方面,覆膜导线的地面离子流密度为nA/m~2量级,而裸导线的地面离子流密度为μA/m~2量级,与裸导线相比,覆膜导线几乎没有离子电流。此外,裸导线和覆膜导线均存在明显的极性效应,负极性区域的地面合成场强和离子流密度均高于正极性区域的结果,因此正极性电晕放电更容易得到抑制。覆膜导线参数对抑制电晕放电特性影响的结果表明:覆膜导线抑制电晕放电的能力与导线表面标称场强、电压极性和覆膜材质有关。覆膜厚度一定时,导线内径越小抑制电晕放电的能力越强;覆膜导线内径一定时,增加覆膜厚度可以提高电晕阈值电压,但抑制电晕放电的能力变弱。负极性时导线表面可以积累更多的电荷,但对电晕放电的抑制效果弱于正极性。此外,由于不同覆膜材质微观结构的差异性,与PVC覆膜导线相比,XLPE覆膜导线具有更强的电荷积累能力,可以更好地抑制电晕放电的发生。覆膜导线参数对表面电荷消散特性影响的结果表明:电荷消散速率与失压后导线表面场强、覆膜材质和电荷极性有关。表面场强越大,积累的电荷越多,但电荷消散速率也相对更快。与PVC覆膜导线相比,XLPE覆膜导线的电荷消散速率较慢且XLPE覆膜导线的电荷消散过程主要为空气中和消散,而PVC覆膜导线的电荷消散过程包含体积消散和空气中和消散。此外,与正极性的结果相比,负极性时覆膜导线具有更快的电荷衰减速率。