光滑圓柱絕緣子覆冰閃絡(luò)研究與電場計(jì)算.pdf

1、冰災(zāi)事故的頻繁發(fā)生導(dǎo)致輸電線路覆冰，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。世界各國學(xué)者對絕緣子覆冰閃絡(luò)過程和閃絡(luò)特性開展了大量的研究工作，但是對絕緣子覆冰閃絡(luò)機(jī)理的認(rèn)識還沒有達(dá)成一致，只是大都認(rèn)為：覆冰是一種特殊形式的污穢。由于電弧在覆冰絕緣子表面起始、發(fā)展和完全閃絡(luò)與沿面電位、電場分布有著密切的聯(lián)系，因此本文忽略真型絕緣子外形的復(fù)雜多樣化，以及絕緣子傘裙因覆冰或積雪形成的冰棱現(xiàn)象，以光滑圓柱絕緣子為研究對象開展相關(guān)的覆冰閃絡(luò)特性及機(jī)理研究。

2、
　　本文在低溫低氣壓氣候室內(nèi)對圓柱形絕緣子物理模型進(jìn)行交流覆冰閃絡(luò)試驗(yàn)，研究影響絕緣子覆冰閃絡(luò)電壓的因素。通過攝像儀記錄覆冰絕緣子的整個(gè)閃絡(luò)過程，闡述局部電弧的起始位置和可能發(fā)展的形式，此外還計(jì)算了電弧在不同發(fā)展階段的延伸速度?；谟邢拊抡孳浖﨏OMSOL Multiphysics，本文建立了光滑圓柱絕緣子的電場計(jì)算模型，研究局部電弧出現(xiàn)前后覆冰絕緣子沿面電場的分布特性，并分析了電弧在絕緣子表面起始、發(fā)展與沿面電位、電場的關(guān)系

3、。同時(shí)還將各種仿真計(jì)算值與交流覆冰閃絡(luò)特性試驗(yàn)結(jié)果及沿面電位分布實(shí)測值進(jìn)行了比較，驗(yàn)證電場仿真計(jì)算方法的可靠性與精確度。
　　通過試驗(yàn)研究和仿真計(jì)算，論文得到以下結(jié)論：
　　覆冰交流閃絡(luò)特性試驗(yàn)表明：無冰帶長度與絕緣子閃絡(luò)電壓成線性關(guān)系，無冰帶的位置對閃絡(luò)電壓有較大的影響，但隨著冰層染污程度的增加，覆冰水電導(dǎo)率對冰閃電壓的影響起主導(dǎo)作用。覆冰水電導(dǎo)率越高，沿面電位分布畸變越明顯。融冰水膜和無冰帶的分布可能導(dǎo)致電弧起弧和發(fā)展延

4、伸形式有所不同。此外在電弧的不同發(fā)展階段，外部和內(nèi)部電弧的速度與燃燒狀態(tài)也有所差別。
　　根據(jù)局部電弧出現(xiàn)前電場仿真計(jì)算可知，覆冰冰體和融冰水膜使絕緣子沿面電位分布逐漸線性化。與清潔絕緣子電場相比，雖然覆冰改變了沿面電場的弱垂直分量特征，但是當(dāng)覆冰絕緣子表面出現(xiàn)無冰帶后，絕緣子表面電場的軸向分量在局部電弧的起始階段占據(jù)主要地位。
　　根據(jù)局部電弧出現(xiàn)后電場仿真計(jì)算可知，局部電弧沿絕緣表面發(fā)展過程中弧足附近電場強(qiáng)度最大。在電弧