冰雪覆盖条件下户外绝缘子绝缘性能研究

国内外大量试验观察和报告表明，冰雪条件下绝缘子的闪络电压明显下降，对电力系统危害极大。国内东北地区在寒冷气候条件下覆冰覆雪时曾发生过多次闪络和绝缘击穿事故，造成极大危害和经济损失。针对这个问题辽宁省电业局提出了关于“户外绝缘子冰雪覆盖条件下的外绝缘特性研究”项目。本文从理论和试验两方面研究了冰雪条件下绝缘子交流闪络特性。 在理论分析方面，采用有限元方法对支柱绝缘子进行三角单元剖分，应用并修改FORTRAN语言做电场计算程序，计算了无冰雪、冠雪、覆冰等三种情况下的电场分布，绘制了等位线图。覆冰、冠雪是在较均匀的情况下，对电场计算结果进行了详细的分析，得到了最大场强点位置。对冠雪绝缘子与清洁(无雪)绝缘子的电场分布作了比较；分析了覆冰后电场分布的变化；对覆冰、冠雪时的击穿场强进行了分析；还分析了介质损失角正切对绝缘性能的影响等。 在试验方面，在自然条件下分别对悬挂式(单吊，双吊)、支柱绝缘子做了大量的覆冰、冠雪的工频闪络击穿试验。试验中，对不同冠雪量、不同覆冰量、不同温度及不同融冰、融雪等多种情况，环境温度在零上几度，零下十几度到几十度等不同情况进行了试验。系统电压分别为10kV、35kV、63kV。通过大量的试验数据和现象研究冰雪条件下绝缘子的耐压水平、影响因素及其击穿机理，如串长的影响、环境温度、绝缘子形状及冰的干湿程度、闪络次数、冠雪量和积冰量的影响、雪的密度、气压和湿度的影响等，并对试验结果与理论分析结果进行了对比，分析其是否一致。得到了临界闪络电压值及击穿电压值。 最后提出了改善绝缘水平和能力的建议，同时，论文中提出了今后研究中应注意的问题。