绝缘子表面三维覆冰特性的影响因素

高 晋 郭思华 韩兴波 蒋兴良 张 琦

（1.国网重庆市电力公司电力科学研究院 重庆 401123 2.重庆交通大学机电与车辆工程学院 重庆 400074 3.输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学） 重庆 400044）

0 引言

覆冰对于电网输电线路而言是一种严重的灾害。导线覆冰会加重导线及杆塔机械负荷，导致倒杆、倒塔事故[1-4]。绝缘子覆冰则主要会降低绝缘子绝缘特性，引起局部放电或闪络跳闸事故[5-6]。

为解决绝缘子覆冰闪络问题，国内外的大量学者针对其影响因素展开了相关的研究工作。1970年M.Kawai对覆冰绝缘子串进行了交流闪络试验[7]，试验结果发现：绝缘子串覆冰总是不均匀出现的，当绝缘子表面最大厚度达到 25.4mm后，绝缘子串在工作电压就可以闪络，每片绝缘子的最低冰闪电压只有10kV。除覆冰程度外，绝缘子冰闪电压还受到其他因素的影响，包括污秽程度[8-9]和覆冰电导率[10-12]，绝缘子表面的污秽会在覆冰后通过融冰水进入冰层，形成大量导电离子，使得冰闪电压进一步降低[8]。覆冰水电导率越大，绝缘子耐受电压越低[11]。在进一步的研究中，国内外的研究者尝试将绝缘子覆冰闪络的影响因素进行参数化，由此建立绝缘子覆冰闪络模型[13-15]，从而实现对覆冰电弧的模拟和闪络电压的预测。

M.Farzaneh研究发现，冰层剩余电阻R在覆冰闪络模型的建立中不可或缺[14-16]，该参数的准确计算可有效反映覆冰程度、覆冰水电导率及水膜状态对覆冰闪络的影响。一些研究人员从最严重时的绝缘子覆冰形态出发，以半圆筒形态等效计算了冰层剩余电阻[13]。……