电力线路覆冰覆雪人工气候室的覆冰研究

覆冰在我国电网输电线路安全运行过程中一直是一个严峻的问题，绝缘子覆冰的主要危害在于覆冰闪络带来的线路跳闸。探究水滴在遭遇绝缘子至碰撞到绝缘子表面形成覆冰过程中，对电网闪络形成有重要意义。

下面，结合电力线路覆冰覆雪人工气候室，为大家讲解一下覆冰闪络研究。

研究内容：直流电场下绝缘子覆冰闪络研究

使用设备：环仪仪器 电力系统覆冰人工气候室

研究原理：基于流体力学及电磁场原理，建立了水滴运动数学模型，综合考虑气流、电场力的作用，对运动水滴进行了受力分析及数值计算。以复合绝缘子为样品，对比分析了其表面不同位置水滴受到电场力变化及产生的轨迹偏移程度。

研究结果：

1）覆冰过程中，随气流进入复合绝缘子伞裙半径区域内的带电水滴会受到快速增长的电场力作用，其导致水滴轨迹偏移，并趋向于碰撞到绝缘子表面电场强度较大的位置，增大了绝缘子表面不同位置水滴捕获量的不均衡及覆冰的不均匀性。

2）复合绝缘子不同位置碰撞水滴受到电场的影响程度不同。在同一伞裙处，伞裙表面及伞裙边缘的水滴轨迹偏离率接近，并明显大于碰撞到芯棒处的水滴。不同伞裙间，越靠近高压端的伞裙处水滴轨迹偏移程度越大。

3）复合绝缘子伞裙边缘、芯棒的水滴碰撞系数值从驻点向两端减小，其中带电条件下的碰撞系数值大于不带电条件，小风速小水滴半径下，电场可提高碰撞系数超过15%，该值随水滴半径的增大而减小。

4）相对不带电，带电干增长覆冰条件下，复合绝缘子覆冰表面更加粗糙，覆冰增长方向多样，小风速小水滴半径下的覆冰速率提高百分比超过30%。湿增长覆冰条件下，电场对复合绝缘子覆冰速率影响较小，但易造成弯曲生长的冰棱。

此研究内容是从空气中水滴运动角度出发，探究水滴在遭遇绝缘子至碰撞到绝缘子表面形成覆冰过程。