接觸網(wǎng)覆冰絕緣子的多物理場分析及傘裙結(jié)構(gòu)優(yōu)化

趙多青，曾杰，許中平，郭翔，金維剛，周良松

（1.國網(wǎng)西藏電力有限公司，西藏 拉薩 850000；2.北京國網(wǎng)信通埃森哲信息技術(shù)有限公司，北京 100031；3.國家電網(wǎng)公司華中分部，湖北 武漢 430077；4.華中科技大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國家重點實驗室，湖北 武漢 430074）

0 引言

接觸網(wǎng)為鐵路運(yùn)輸業(yè)電力機(jī)車的牽引提供著源源不斷的動力，是電力運(yùn)輸中不可或缺的一部分。而絕緣子在保證電力正常供給、減小輸電事故方面起著重要的作用。青藏線全長1 956 km，平均海拔在4 000 m以上[1]，所經(jīng)之地氣候惡劣，冬季干冷，易形成絕緣子覆冰，造成絕緣子絕緣性能下降，導(dǎo)致閃絡(luò)事故頻發(fā)[2]。何昱燊等[3]通過絕緣子自然覆冰試驗發(fā)現(xiàn)絕緣子長串的交流閃絡(luò)電壓隨鹽密、冰重的增加而逐漸下降，且覆冰程度改變了絕緣子串的電場分布。在絕緣子長串自然覆冰的放電過程中，電弧熄滅重燃現(xiàn)象明顯，飄弧現(xiàn)象嚴(yán)重。趙佳堯[4]通過覆冰試驗發(fā)現(xiàn)不同的環(huán)境參數(shù)對覆冰的形狀、厚度及冰棱長度有較大的影響。張志勁等[5]以XP-160懸式絕緣子為研究對象，分別通過人工覆冰和自然覆冰試驗得到了覆冰絕緣子閃絡(luò)電壓的影響因素，比較發(fā)現(xiàn)兩種覆冰方式對閃絡(luò)電壓的影響不大。胡琴等[6]對復(fù)合絕緣子進(jìn)行人工覆冰試驗，發(fā)現(xiàn)絕緣子傘形結(jié)構(gòu)在一定程度上會影響絕緣子覆冰增長特性，且自然覆冰和人工覆冰時得到的結(jié)果一致。

為了減小試驗帶來的誤差，盡可能地節(jié)省成本，蔣興良等[7]利用仿真軟件Fluent研究了復(fù)合絕緣子桿徑、傘間距、傘傾角等參數(shù)對絕緣子等效直徑的影響，為覆冰地區(qū)絕緣子結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出了合理建議；黎衛(wèi)國[8]利用ANSYS仿真軟件對不同覆冰狀態(tài)下220 kV/500 kV復(fù)合絕緣子的電位電場分布進(jìn)行研究，得到了電位電場的分布規(guī)律，并提出了均壓環(huán)的推薦使用參數(shù)；陸佳政等[9]建立了220 kV絕緣子覆冰有限元仿真，通過計算得到了優(yōu)化后的絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)，有效緩解了重覆冰狀態(tài)下絕緣子的電場畸變。

本研究以青藏鐵路格爾木站接觸網(wǎng)運(yùn)行絕緣子為對象，分別建立瓷絕緣子XP-160、復(fù)合絕緣子FXBW-110/100及腕臂絕緣子FQB-25/12覆冰模型，通過有限元仿真分析不同冰層厚度、冰棱長度以及腕臂絕緣子冰棱生長角度對絕緣子空間電場分布及表面溫度分布的影響，并根據(jù)絕緣子熱電特性對腕臂絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，為接觸網(wǎng)腕臂布置方式提供理論依據(jù)，對重覆冰地區(qū)接觸網(wǎng)絕緣子選型提供方案。

1 建立模型

1.1 絕緣子模型

表1 絕緣子基本結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Basic structural parameters of insulators

瓷質(zhì)絕緣子XP-160和復(fù)合絕緣子FXBW-110/100作為對照組，復(fù)合腕臂絕緣子FQB-25/12作為研究的主要對象。圖1給出了3種絕緣子的簡化結(jié)構(gòu)圖。

圖1 絕緣子結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure chart of insulators

1.2 參數(shù)設(shè)置

瓷質(zhì)絕緣子與復(fù)合絕緣子主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和材料的不同，為了研究不同材質(zhì)、不同結(jié)構(gòu)及布置方式下絕緣子的覆冰特性，建立靜電場、電流場與固體傳熱場相耦合的多物理場，對覆冰絕緣子進(jìn)行仿真模擬，計算使用到的各項參數(shù)如表2所示[9-10]，表中ρ為密度，εr為相對介電常數(shù)，σ為電導(dǎo)率，Cp為恒壓熱容，λ為導(dǎo)熱系數(shù)?？諝獾膭恿︷ざ葹?.67 N·s/m2。

表2 仿真參數(shù)Tab.2 Simulation parameters

2 仿真計算

本文以青藏鐵路格拉線為研究背景，通過文獻(xiàn)[11]及現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，格爾木市冬季平均氣溫在-3℃左右，冬季風(fēng)速為3 m/s。根據(jù)文獻(xiàn)[11]設(shè)置風(fēng)速為3 m/s、溫度為-3℃時不同結(jié)冰時間下絕緣子表面冰厚及冰棱長度，如表3所示。表3中，懸式瓷絕緣子XP-160為三片串連接，當(dāng)其表面冰層厚度為20 mm，冰棱長度為85.5 mm時，冰棱橋接整個絕緣子；當(dāng)復(fù)合絕緣子FXBW-110/100絕緣子冰層厚度達(dá)到9 mm，冰棱長度為72 mm時，冰棱橋接整個傘裙。而腕臂復(fù)合絕緣子的布置圖如圖2所示，可以看出腕臂絕緣子分為平腕臂及斜腕臂絕緣子，平腕臂與地面平行布置，斜腕臂與地面存在一定的夾角∠α，其大小可調(diào)，在建立覆冰模型時不考慮其橋接狀態(tài)。

圖2 腕臂絕緣子布置圖Fig.2 Layout of cantilever insulator

表3 不同類型的絕緣子覆冰Tab.3 Different types of insulator icing

2.1 靜電場模型

建立不同絕緣子靜電場二維簡化模型，采用有限元法利用COMSOL Multiphysics仿真軟件進(jìn)行計算。為了方便采集相同的特征量，在二維模型的空氣域中設(shè)置截線，通過對截線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，分析得到絕緣子的覆冰特性。

三片串瓷質(zhì)絕緣子XP-160的二維簡化模型如圖3所示。圖3中，冰層覆蓋在絕緣子表面，冰棱向下生長，圖3(a)是根據(jù)文獻(xiàn)[12]對冰棱尖端作錐化處理，即上粗下細(xì)；圖3(b)冰棱橋接三片絕緣子，冰層覆蓋整個絕緣子串。根據(jù)絕緣子額定運(yùn)行線電壓為35 kV，則相電壓為20 kV，峰值電壓為29 kV。設(shè)置鋼腳處電壓為29 kV，鋼帽處電壓為0。對不同覆冰狀態(tài)下的絕緣子表面電場進(jìn)行計算，結(jié)果如圖4所示。

圖3 XP-160覆冰絕緣子二維模型Fig.3 Two-dimensional model of XP-160 iced insulators

從圖4可以看出，隨著冰棱長度的增加，絕緣子表面電場強(qiáng)度隨之增加，說明冰棱生長改變了電場分布，使絕緣子的電場發(fā)生了畸變。冰長為52.7 mm的絕緣子場強(qiáng)最大點比潔凈絕緣子高2.256×104V/m。但當(dāng)冰棱完全橋接絕緣子時，電場強(qiáng)度反而下降，低于潔凈絕緣子場強(qiáng)。這說明冰棱在冰尖處的電場較大，容易產(chǎn)生尖端放電，導(dǎo)致冰閃，降低了絕緣子的絕緣性能；而橋接之后的覆冰絕緣子發(fā)生局部放電的可能性較小，在一定程度上增強(qiáng)了絕緣子的絕緣性能。

（2）草海濕地沉積物重金屬元素除Cu、As平均含量未超過貴州省土壤元素背景值，其他5種重金屬均超出貴州省土壤背景值含量，尤其是Cd，高達(dá)背景值21倍，可見草海存在嚴(yán)重的Cd污染。根據(jù)潛在生態(tài)危害指數(shù)的綜合分析可知：Cr、As、Pb和Zn污染較嚴(yán)重，其中Cd和Hg污染最嚴(yán)重，已達(dá)到極強(qiáng)的潛在生態(tài)危害程度。

圖4 XP-160絕緣子覆冰時電場分布Fig.4 Electric field distribution of XP-160 insulators during icing

復(fù)合懸式絕緣子FXBW-110/100的二維簡化模型如圖5所示，絕緣子額定線電壓為110 kV，則相電壓為64 kV。設(shè)置底部高壓端電壓為峰值電壓90 kV，頂部低壓端為0 kV。

圖5 覆冰絕緣子及冰棱橋接Fig.5 Iced insulators and ice crystal bridge

圖5中，F(xiàn)XBW-110/100絕緣子為一大一小傘裙結(jié)構(gòu)，表面被冰層覆蓋，冰棱向下豎直生長，冰層厚度及冰棱長度如表3中所示。冰棱尖端已作錐化處理，當(dāng)冰棱橋接絕緣子時連接所有大傘裙。對不同覆冰狀態(tài)下絕緣子表面電場進(jìn)行仿真計算，結(jié)果如圖6所示。

從圖6可以看出，隨著冰棱長度增加，絕緣子表面電場強(qiáng)度也隨之增加，電場畸變率上升；當(dāng)絕緣子整體被冰棱橋接時，表面電場強(qiáng)度下降，與潔凈絕緣子電場相比略小，這一點和瓷絕緣子XP-160覆冰時的電場特性基本一致。

圖6 FXBW-110/100絕緣子覆冰時電場分布圖Fig.6 Electric field distribution of FXBW-110/100 insulator during icing

腕臂絕緣子FQB-25/12的覆冰模型如圖7所示，圖中絕緣子表面冰層厚度分別為3、6、9 mm，表面冰層為均勻覆蓋，未出現(xiàn)冰棱生長情況。根據(jù)格拉線牽引供電系統(tǒng)選擇帶回流線的直接供電方式，則接觸網(wǎng)腕臂絕緣子額定運(yùn)行電壓為25 kV，最大運(yùn)行電壓為29 kV，峰值電壓為41 kV。即頂部高壓端電勢為41 kV，底部接地。對不同冰層厚度覆蓋的腕臂絕緣子空間電場進(jìn)行計算，結(jié)果如圖8所示。

圖7 覆冰腕臂絕緣子Fig.7 Iced cantilever insulators

圖8 冰層厚度對空間電場的影響Fig.8 Effect of ice layer thickness on the space electric field

從圖8可以看出，當(dāng)絕緣子表面冰層厚度增加時，截線處的空間電場強(qiáng)度隨之降低，且下降幅度先減小后增大，說明隨著冰層厚度增加，絕緣子的空間電場強(qiáng)度會降低，但與潔凈絕緣子電場相比，冰層厚度為3 mm和6 mm時的空間場強(qiáng)均大于潔凈絕緣子。當(dāng)冰層厚度為9 mm時，絕緣子的空間場強(qiáng)最小，冰層的存在改變了絕緣子空間場強(qiáng)，在冰層較薄時增加了空間場強(qiáng)，使場強(qiáng)畸變率上升，降低了絕緣子的絕緣性能，而在冰層較厚時空間場強(qiáng)下降，此時絕緣子的絕緣性能較好，出現(xiàn)局部放電的可能性較小。故在重覆冰情況下腕臂絕緣子的絕緣性較好，而在輕覆冰時需要及時除冰，保證線路的正常供電。

在冰棱生長的情況下，腕臂絕緣子覆冰狀態(tài)如圖9所示。圖9(a)為平腕臂絕緣子，腕臂平行布置，冰棱生長方向與絕緣子徑向相垂直，而圖9(b)的斜腕臂冰棱方向與徑向呈一定的夾角∠α，與腕臂傾角相同，在腕臂安裝過程中∠α大小根據(jù)實際安裝情況而定。

圖9 二維腕臂覆冰絕緣子Fig.9 Two-dimensional cantilever iced insulators

對有冰棱存在的腕臂絕緣子空間電場進(jìn)行仿真計算，結(jié)果如圖10所示。從圖10可以看出，當(dāng)絕緣子水平布置時，其空間電場隨冰棱長度的增加而增加，但相差不多。當(dāng)絕緣子傾斜布置時，空間場強(qiáng)也隨冰棱長度增加而增加，和水平布置時的場強(qiáng)變化情況一致。但絕緣子傾斜布置時的場強(qiáng)整體大于水平布置的絕緣子，即在重覆冰情況下斜腕臂絕緣子的絕緣性更差，容易產(chǎn)生局部放電，造成冰閃。

圖10 不同布置方式下絕緣子空間電場分布Fig.10 Electric field distribution of insulators in different layout

根據(jù)文獻(xiàn)[13-14]，接觸網(wǎng)腕臂布置角度在一定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)，改變斜腕臂的安裝角度得到不同角度下的絕緣子空間電場分布，如圖11所示。

圖11 斜腕臂不同布置角度下的絕緣子空間電場分布Fig.11 Spatial electric field distribution of insulators with different arrangement angles of inclined cantilever

圖11中，腕臂安裝角∠α分別為60°和65°，冰棱長度分別為13 mm和26 mm。從圖11可以看出，當(dāng)腕臂安裝角度增大時，絕緣子空間電場強(qiáng)度也相應(yīng)增加；增加冰棱長度，空間場強(qiáng)也會增加。絕緣子空間電場強(qiáng)度從大到小依次為∠α=65°、L冰棱=26 mm，∠α=60°、L冰棱=26 mm，∠α=65°、L冰棱=13 mm，∠α=60°、L冰棱=13 mm。由此可得在重覆冰地區(qū)腕臂安裝時傾斜角應(yīng)盡可能小，才能降低絕緣子冰閃的概率，保證絕緣子的可靠運(yùn)行。

2.2 熱電耦合場模型

當(dāng)絕緣子中流過泄漏電流時，電流的焦耳熱效應(yīng)使得絕緣子有熱量產(chǎn)生，通過固體傳熱導(dǎo)致熱量遍布整個絕緣子。對穩(wěn)恒電流場和固體傳熱場耦合可以得到覆冰絕緣子的溫度分布情況。廖嘉駿等[15]利用ANSYS軟件仿真分析絕緣子融冰水膜對電場分布的影響，發(fā)現(xiàn)水膜的存在會影響絕緣子的電場分布；蔣興良等[16]利用COMSOL軟件仿真分析冰凌尖端水滴及覆冰滴水過程對絕緣子的影響，揭示了電場、染污方式和染污程度對覆冰絕緣子離子分布的影響規(guī)律。因此研究熱電耦合狀態(tài)下覆冰絕緣子的溫度場分布，可以及早判斷絕緣子融冰位置，防止絕緣子冰閃。

對熱電耦合的XP-160、FXBW-110/100、FQB-25/12覆冰絕緣子溫度場進(jìn)行仿真分析，結(jié)果如圖12～15所示。

根據(jù)圖12～15，3種類型的絕緣子溫度場分布結(jié)果如表4所示，表中ΔT1為最小溫差，即絕緣子表面最低溫度與環(huán)境溫度-3℃的差值；ΔT2為最大溫差，即表面最高溫度與環(huán)境溫度的差值。

圖12 XP-160絕緣子覆冰溫度分布Fig.12 Temperature distribution of ice-covered XP-160 insulators

從圖12和表4可以看出，XP-160絕緣子表面覆冰時溫度發(fā)生了明顯變化。絕緣子未覆冰時在鋼帽下方瓷質(zhì)部分溫度出現(xiàn)上升，高出環(huán)境溫度0.06℃。覆冰后隨著冰厚增加，冰棱增長，最上片絕緣子鋼帽處溫度明顯上升，下面兩片絕緣子溫度也逐漸升高，而鋼帽處的溫度變化速率快于瓷質(zhì)傘裙和鋼腳。冰層橋接后絕緣子溫度變化增大，第一片絕緣子鋼帽處溫度達(dá)到-0.8℃，最低溫度也略有上升。這說明隨著冰層厚度增加，覆冰越嚴(yán)重，絕緣子溫度上升越高。對于溫度達(dá)到0℃以上的部位將會出現(xiàn)融冰，而冰水的出現(xiàn)則會導(dǎo)致絕緣子性能降低、易冰閃等情況。

從圖13和表4可知，對于FXBW-110/100復(fù)合絕緣子，在未覆冰時絕緣子溫度未發(fā)生變化，而覆冰之后隨著冰層厚度增加及冰棱增長，絕緣子最低溫度和最高溫度都有所上升，其中第一片傘裙溫度變化最明顯，其次為第二、三片傘裙和最后一片傘裙，呈現(xiàn)“低壓端高，高壓端次之，中間最低”的溫度變化特點。當(dāng)冰凌橋接絕緣子傘裙后，發(fā)現(xiàn)絕緣子最高溫度繼續(xù)升高，而最低溫度反而下降，絕緣子頂端傘裙溫度最高，達(dá)到-1.21℃，而冰棱末端溫度也有上升，末端傘裙溫度未有變化。說明覆冰越嚴(yán)重，溫度變化越明顯，在第一片傘裙處最易出現(xiàn)融冰情況，接下來是絕緣子末端傘裙，而一般情況下絕緣子中間的冰層融化最慢。

圖13 FXBW-110/100絕緣子覆冰溫度分布Fig.13 Temperature distribution of ice-covered FXBW-110/100 insulators

從表4可知，對于平腕臂絕緣子，未覆冰時絕緣子表面溫度未發(fā)生變化，而隨著冰層厚度增加，最低溫度和最高溫度皆有所上升，當(dāng)冰層厚度達(dá)到9 mm時，最高溫度達(dá)到-2.53℃。從圖14中平腕臂絕緣子表面溫度分布來看，平腕臂絕緣子的溫度分布呈現(xiàn)“兩端大、中間小”的特點，最高溫度都出現(xiàn)在第一片和最后一片傘裙上，意味著冰層將首先從這兩部分開始融化，即這兩個位置的傘裙最易出現(xiàn)局部放電等情況。

圖14 平腕臂絕緣子覆冰溫度分布Fig.14 Temperature distribution of ice-covered contilever insulators

表4 覆冰絕緣子表面溫度Tab.4 Surface temperature of iced insulator

從圖15可知，平腕臂表面覆冰后溫度隨覆冰程度增加而增加，溫度分布也呈“兩端高、中間低”的特點；斜腕臂的溫度變化和分布特點也基本一致。隨著斜腕臂傾斜角的增加溫度變化不明顯，說明增大腕臂傾角，不會使絕緣子表面冰層的融化速率加快。故在安裝腕臂時腕臂傾角的大小不會影響絕緣子覆冰時的絕緣性能。

圖15 不同布置角度腕臂絕緣子覆冰溫度分布Fig.15 Temperature distribution of ice-covered cantilever insulators with different arrangment angles

3 腕臂絕緣子傘裙優(yōu)化

為了減輕腕臂絕緣子覆冰后對接觸網(wǎng)供電造成的損害，需要對已有的傘裙結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化?，F(xiàn)階段腕臂絕緣子多以一大一小傘裙為主，在優(yōu)化時建立傘裙結(jié)構(gòu)為均勻傘裙、一大兩小傘裙的絕緣子模型，如圖16所示。

圖16 不同傘裙結(jié)構(gòu)Fig.16 Different shed structures

對不同傘裙結(jié)構(gòu)的覆冰絕緣子空間電場進(jìn)行仿真計算，結(jié)果如圖17所示，冰層厚度為6 mm，冰棱長度為26 mm。

從圖17可以看出，均勻傘裙結(jié)構(gòu)的絕緣子電場分布較對稱，場強(qiáng)畸變小于一大一小傘裙和一大兩小傘裙結(jié)構(gòu)絕緣子。當(dāng)場強(qiáng)達(dá)到106數(shù)量級時絕緣護(hù)套才有可能發(fā)生局部放電，和仿真結(jié)果相比，在重覆冰條件下3種傘裙結(jié)構(gòu)的絕緣子絕緣性能都能保證絕緣子正常運(yùn)行，不會影響接觸網(wǎng)正常供電。

圖17 不同傘裙結(jié)構(gòu)的覆冰絕緣子電場分布Fig.17 Electric field distribution of iced insulators with different shed structures

對三種結(jié)構(gòu)的斜腕臂覆冰絕緣子空間電場進(jìn)行仿真分析，結(jié)果如圖18所示，冰層厚度為6 mm，冰棱長度為26 mm，腕臂傾角為60°。

從圖18可以明顯看出，均勻傘裙結(jié)構(gòu)的斜腕臂絕緣子電場強(qiáng)度高于其他兩種傘裙結(jié)構(gòu)的絕緣子場強(qiáng)，而一大兩小傘裙結(jié)構(gòu)絕緣子與一大一小傘裙結(jié)構(gòu)絕緣子相比場強(qiáng)畸變較小，在重覆冰地區(qū)不易發(fā)生冰閃，絕緣性能更好。

圖18 不同傘裙結(jié)構(gòu)的斜腕臂絕緣子電場分布Fig.18 Electric field distribution of cantilevered insulators with different shed structures

考慮到絕緣子覆冰后的溫度變化，對不同傘裙結(jié)構(gòu)的絕緣子溫度場進(jìn)行仿真計算，結(jié)果如圖19所示。從圖19可以看出，3種傘裙結(jié)構(gòu)的絕緣子中，一大兩小傘裙結(jié)構(gòu)絕緣子表面最高溫度低于其他兩種絕緣子，而均勻傘裙結(jié)構(gòu)絕緣子表面溫度最高，達(dá)到1.15℃，相差0.55℃。說明均勻傘裙結(jié)構(gòu)絕緣子覆冰時溫度變化最明顯，容易產(chǎn)生融冰水，增加了絕緣子冰閃的可能性，相比之下一大兩小傘裙結(jié)構(gòu)絕緣子更加適合在平腕臂重覆冰條件下使用。

圖19 平腕臂絕緣子覆冰溫度分布Fig.19 Temperature distribution of flat cantilever insulator with icing

對斜腕臂不同傘裙結(jié)構(gòu)的絕緣子表面溫度場進(jìn)行計算，結(jié)果如圖20所示。從圖20可以看出，3種絕緣子最低溫度基本相同，而最高溫度有一定差距，一大兩小傘裙絕緣子最高溫度為-0.31℃，低于均勻傘裙與一大一小傘裙絕緣子，結(jié)果和平腕臂絕緣子覆冰相同。因此在斜腕臂覆冰條件下一大兩小傘裙結(jié)構(gòu)的絕緣子性能更佳，閃絡(luò)的可能性更小。

圖20 斜腕臂絕緣子覆冰溫度分布Fig.20 Temperature distribution of inclined cantilever insulator with icing

4 結(jié)論

針對青藏線格爾木站環(huán)境特點，建立了接觸網(wǎng)腕臂絕緣子靜電場及熱電耦合場覆冰模型，通過與其他兩種覆冰絕緣子相比，得到如下結(jié)論：

（1）覆冰瓷絕緣子與復(fù)合絕緣子隨冰層厚度和冰棱長度增加，絕緣子空間場強(qiáng)逐漸增大，出現(xiàn)冰棱橋接時絕緣子場強(qiáng)明顯減小。腕臂絕緣子場強(qiáng)隨覆冰程度增加而增大，但當(dāng)冰層達(dá)到一定厚度時，再增加覆冰厚度，場強(qiáng)可能低于未覆冰絕緣子的場強(qiáng)。

（2）瓷絕緣子覆冰后溫度自上而下逐漸降低，鋼帽處溫度變化最明顯；復(fù)合絕緣子覆冰后呈現(xiàn)低壓端溫度最高、高壓端溫度次之、中部溫度最低的分布特點；腕臂絕緣子覆冰后溫度分布呈現(xiàn)“兩端高、中間低”的特點。3種絕緣子溫度都隨覆冰程度增加而上升。

（3）隨著絕緣子傾角增加，絕緣子場強(qiáng)增大，但溫度變化不明顯。因此在重覆冰地區(qū)建議在腕臂安裝時可以減小腕臂傾角，對保證線路正常供電有一定幫助。

（4）對重覆冰地區(qū)腕臂絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，仿真發(fā)現(xiàn)均勻傘裙結(jié)構(gòu)的平腕臂絕緣子場強(qiáng)最小，斜腕臂絕緣子中一大兩小傘裙結(jié)構(gòu)的絕緣子場強(qiáng)最??；在溫度場中一大兩小傘裙絕緣子溫度變化最小。因此，對重覆冰地區(qū)腕臂絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇一大兩小傘裙，可有效降低覆冰絕緣子冰閃事故的發(fā)生概率。