摘要：全球范围内低温雨雪冰冻自然灾害频发，对电网的安全稳定运行构成了严重的威胁。带电运行绝缘子表面分布有空间电荷，导致周围电场发生畸变，进而影响过冷却水滴的运动特性及其绝缘子覆冰增长过程，但鲜有研究涉及。该文基于电磁学、流体力学和场致荷电理论，考虑空间电荷的作用，研究了直流电场对荷电水滴运动过程及碰撞行为和绝缘子覆冰及其放电发展的影响。结果表明，在直流电场作用下，空间电荷产生的附加电场导致原有电场畸变；荷电水滴轨迹偏移量（Δs）随着外施电压、水滴中值直径的增加而增大，随着风速的增大而减小，且考虑空间电荷时的Δs要大于不考虑的情况。对于覆冰绝缘子放电发展过程，与不考虑空间电荷形成的单一电弧通道相比，在空间电荷的作用下易形成新的放电通道，且考虑空间电荷的闪络电压比不考虑空间电荷的情况降低12.5%。
文章目录
0 引言
1 水滴运动控制方程与空间电荷积聚模型
1.1 试品绝缘子
1.2 绝缘子电场-流场耦合模型
1.3 水滴运动控制方程
1.4 空间电荷积聚模型
2 仿真结果与分析
2.1 电场与电荷分布
2.2 荷电水滴的运动偏移特性
2.3 空间电荷对水滴碰撞系数的影响
2.4 外部条件对水滴运动轨迹的影响
3 绝缘子雾凇覆冰实验
3.1 实验原理
3.2 实验方法
4 实验结果及讨论
4.1 空间电荷对绝缘子伞裙表面覆冰的影响
4.2 空间电荷对覆冰绝缘子放电通道的影响
5 结论
