屏蔽极板对劣化复合绝缘子电场检测的影响

张东东，万武艺，黄宵宁，刘欣，常泽中，杨成顺

(南京工程学院 电力工程学院，江苏 南京 211167)

近几年，随着运行年限的增加，挂网运行复合绝缘子的劣化问题逐渐突出，例如芯棒碳化、内部导通缺陷较多，成为威胁架空线路外绝缘安全稳定运行的主要隐患之一[1-6]。科学有效地检测、发现并及时处理老化严重的复合绝缘子具有重大意义。

工程实际中所运用的劣化复合绝缘子检测技术有限，作为非接触式的电学检测方法，空间电场法是目前的研究焦点之一[7-8]。通过检测绝缘子的空间电场分布，可以准确确定复合绝缘子串的劣化部位及严重程度。文献[9]采用分体式机器人，对500 kV输电线路低零值绝缘子进行带电检测；文献[10]利用无人机搭载电场检测探头对劣化绝缘子周围的合成电场进行检测，有效检测距离达到300 mm；文献[11]通过仿真得到500 kV复合绝缘子的轴向电场分布情况，并对内部缺陷位置进行精确识别。大量理论及研究表明[12-13]：复合绝缘子的空间电场分布为弱垂直分量分布，在绝缘子串发生劣化时，轴向电场分布曲线的电场变化更为明显。因此在实际检测过程中，如果能直接得到劣化绝缘子的轴向电场，可以使劣化部位的电场变化特征更为明显，从而提高检测准确度。而前文所述电场检测方法都是基于合成电场，在检测效果的显著性和有效检测距离上仍有不足。

对此，本文根据电磁屏蔽原理[14-17]，设计一种金属屏蔽极板来屏蔽电场中的水平分量，保留电场垂直分量，并利用仿真研究其对提升劣化复合绝缘子电场检测效果的可行性。……