抑制冰棱桥接的斜腕臂复合绝缘子结构设计

低温高湿环境中接触网斜腕臂绝缘子覆冰时,小伞边缘的冰棱延伸到大伞边缘会形成微小气隙,该气隙被击穿后会造成爬电距离大幅下降,严重时可能会诱发闪络故障。为此在分析现有斜腕臂绝缘子伞裙表面液滴滑落轨迹及冰棱生长过程的基础上,设计了一种伞裙垂直于水平面的异型伞裙斜腕臂绝缘子。同现有绝缘子相比,异型伞周向不对称,绝缘子最小爬电距离值有所减小。为满足规范要求的爬电距离值,计算并确定局部需加装的超大伞数量及超大伞直径等参数。仿真计算优化前后绝缘子的电场分布特性,3D打印绝缘子模型并分析伞裙结构对电场分布及覆冰特性的影响。仿真与试验结果表明:液滴在优化后的异型伞裙表面滑落时,小伞边缘的液滴不会流经大伞边缘,相邻大小伞边缘的冰棱无桥接,且优化绝缘子的覆冰闪络电压值比原始绝缘子提高了13.2%;比较小伞冰棱附近三维截线的电场分布,伞裙优化后截线场强的峰值有明显下降,下降幅度为77.84%。该研究提出的异型斜腕臂绝缘子伞裙设计方案可为改善低温高湿环境中接触网斜腕臂绝缘子的覆冰性能提供参考。