防雷防冰闪合成绝缘子自适应电场分布仿真分析

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1、湖南电力第33卷第3期HUNANELECTRICPOWER2013年6月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2013．03．004防雷防冰闪合成绝缘子自适应电场分布仿真分析罗正经，陆佳政，赵纯，谢鹏康(1．湘潭大学，湖南湘潭411105；2．湖南省电力公司科学研究院，湖南长沙410007；3．华中科技大学，湖北武汉430074)摘要：本文提出一种具有防雷功能的防冰闪合成绝缘子．利用ANSYS有限元分析软件对其在清洁和覆冰2种情况下的电位和场强分布进行分析。计算结果表明在清洁环境下，绝大部分压降由绝缘子绝缘段承担。避雷段承受的电压很低，氧化锌老

2、化过程大为减弱；而在覆冰环境下，受冰层电阻影响，绝缘段和避雷段承担的压降几乎相等，电位分布能够自适应地改变，保证了绝缘子的抗冰闪能力。关键词：防雷；防冰闪；电位分布；场强分布；有限元中图分类号：TM862．1文献标识码：A文章编号：1008．0198(2013)03．0013—05Simulationanalysisofadaptiveelectricfielddistributi0n0fananti．．ice．．flashovercompositeinsulatorwiththefunctionoflightningprotectionLUOZheng-jing

3、，LUJia-zheng2，ZHAOChun，XIEPeng—kang(1．XiangtanUniversity，Xiangtan411105，China；2．HunanElectricPowerCorporationResearchInstitute，Changsha410007，China；3．HuazhongUniversityofScience＆Technology，Wuhan430074，China)Abstract：Thispaperproposesanewanti—ice—flashovercompositeinsulatorwiththefunct

4、ionoflightningprotection．BythefiniteelementanalysisSOftware(ANSYS)，thepotentialdistributionandtheelectricfieldstrengthdistributionofthisnewcompositeinsulatorundercleanandicingconditionsaresimulated．Theresultsshowthattheinsulationpartoftheinsulatorwithstandsmostoftheentirevoltageundert

5、hecleancondition，leadingtoanapparentdecreaseoftheagingcourseofZnOvaristom．Whileundericingcondition，influencedbyresistanceoficeband，theinsulationpartwithstandsalmost50％oftheentirevoltageandpotentialdistributionchangesadaptively，SOitensurestheabilityofanti-iceflashoveroftheinsulator．Key

6、words：lightningprotection；anti—ice—flashover；potentialdistribution；electricfieldstrengthdistribution；finiteelement雷暴天气下．当落雷直击于杆塔或绕击于导线时，1结构及工作原理雷电过电压使绝缘段均压环构成的间隙击穿，过电具有防雷功能的防冰闪新型合成绝缘子的结构压施加在防雷段上。其中氧化锌电阻片动作，吸收如图1所示，采用在芯棒套装高梯度环形氧化锌电冲击能量，对过电压起到钳制作用，实现防雷功阻片、外套带有大盘径伞裙的复合绝缘结构。该绝能；当遭遇低温雨雪冰冻天

7、气时，特别设计的防冰缘子的工作原理是：线路正常运行时充当普通绝缘闪复合外套采用若干加大伞径和伞间距的伞裙，合子的作用，悬吊输电导线并使导线与地之间保持良理的大、中、小伞交错排列形式，可延缓覆冰后伞好的绝缘，线路工作电压大部分由绝缘段承担；在裙问桥接，实现防冰闪功能。收稿日期：2012．06．25·13·第33卷第3期湖南电力2013年6月头域内各点的电位值，继而可以求出电场强度。2．2仿真模型建立与参数选取2．2．1基本参数防雷段绝缘段新型合成绝缘子按功能分为绝缘段和防雷段，图1新型合成绝缘子结构示意图2段各有大、中、小3种伞裙交错排列，绝缘段共有大伞2片，直径2

8、46mm。