如果復合絕緣子變質，則容易引起火花，跳閘，傳輸線脆性斷裂等，嚴重威脅電力系統的安全運行。究了鞘與芯軸之間的碳化通道。限元法用于計算和分析復合絕緣碳化桿芯周圍的電場。立絕緣仿真模型。實驗室條件下，測量鞘管和心軸之間碳化通道的電場分布。真結果基本相同，驗證了理論計算的準確性。

　　果表明，碳化通道扭曲了絕緣子鏈電場的空間分布，通道越靠近高壓端，畸變越明顯。化通道穿過的絕緣裙的電場值增加。著中國電網的發展，復合絕緣子已廣泛應用于輸電線路和變電站。復合絕緣子長時間處于工作狀態時，由于工作環境的變化，復合絕緣子會在不同程度上退化，例如，絕緣子裙邊損壞，棚棚老化，絕緣子被冰覆蓋，電纜絕緣子的連接被燒焦并絕緣。光燈等[1-4]。化將對輸配電線路的安全穩定運行構成巨大威脅。
　　了及時發現復合絕緣子的隱患，避免突發事故并提高電氣系統運行的安全性和可靠性，有必要對復合絕緣子的退化進行分類并準確判斷其性能。化程度，以確定復合絕緣子的劣化程度。形有多大，避免或減少了由復合絕緣子的劣化引起的損耗[5-10]。此，進一步研究復合絕緣子的劣化具有重要意義。年來，許多研究人員對復合絕緣退化和退化檢測技術進行了廣泛的研究。[11]中，ANSYS用于構建一個500 kV AC線路隔離器的模型，以及在心軸表面存在氣隙時的電場分布。

　　

　　果表明，間隙處的畸變場強度不足以引起局部放電。是，當濕氣進入氣隙時，可能會發生局部放電。[12]中，結合模擬和實驗得出結論：沿鏈的電場分布特性是否可用于確定瓷懸鏈是否包含劣化的絕緣體。獻[13]提出了一種改進的水擴散測試方法，作為檢測絕緣體缺陷的方法。[14]中，紅外熱像溫度監測方法和熱激電流（TSC）檢測方法被用于檢測復合絕緣材料的老化，結論是該檢測方法具有效率和一定的優勢。[15-16]中給出了一種基于電場測量方法和高頻實驗方法的復合絕緣子隱蔽缺陷的確定方法，電場檢測方法的靈敏度和探究了在工廠中試驗堅硬的新型絕緣子的必要性。而言之，研究人員先前的工作主要集中在尋找檢測退化的方法以及絕緣缺陷對沿鏈的電場分布的影響，但很少有人研究復合絕緣材料和護套之間的碳化通道。合絕緣芯棒和護套之間的粘結界面穿透絕緣體的兩端，并且是內部絕緣體的組成部分。芯棒，硅橡膠包裹物和兩者的界面處，由于材料不良，密封性差和電場強度高，很可能會發生局部放電。電產生臭氧（O3），臭氧與空氣和水中的氮（N2）之間的化學反應產生硝酸，硝酸引起化學腐蝕，導致形成芯軸上的碳化導電通道。外，局部高場強的長期影響將導致絕緣子護套，芯棒和金屬增強材料的局部放電，這反過來又會降低絕緣子的性能。離器會斷斷續續，影響傳輸線的安全。本文中，我們分析了這種退化對絕緣子沿鏈的電場分布的影響，并使用COMSOL軟件和絕緣子的電場對電場進行了仿真。有碳化通道的絕緣是在實驗室條件下測量的。復合FXB2-110 / 100絕緣材料為研究對象，絕緣裙邊的數量為20，并在電路線上并排懸掛。110 kV復合絕緣的結構參數見表1，絕緣模型是通用模型，表中的符號表示：F表示復合材料，X表示懸架，B表示彎曲損傷，W表示彎曲損傷雨傘尺寸（防污），無雨傘，對于110 kV為110，對于100 kN為100。

　　電線路的絕緣子鏈，鐵塔和分隔導體由三維開放場問題組成。傳統的二維和三維場模擬研究中，忽略了諸如鐵塔和電線等因素的影響，并且通常將軸對稱場用于模擬計算。而，隨著電壓水平的增加，諸如匝和線之類的不對稱因素對絕緣子鏈的表面電勢和電場分布的影響變得越來越明顯。此，使用COMSOL軟件構建了一個三維電場計算模型，其中考慮了鐵塔，分開的電纜，連接配件和大地等因素。體模擬計算模型和惡化模型在圖2中示出。1.模型中材料的相對介電常數如表2所示。中鐵的介電常數為無窮大，為便于計算，假定值為1×1010。模擬計算中，將電線和絕緣體的高壓端連接的電位設置為89.8 kV 110 kV傳輸線的相電壓的峰值，并將該電位地面，塔架和塔架側配件設置為0，以確保在拆分網絡時精確計算。圖2所示，示出了在絕緣芯棒和傘裙套之間的界面處的碳化通道的電場分布云型。化通道在高壓端附近，并穿過兩個機庫。化通道模擬模型是圓柱形的，直徑為1 mm，長度為100 mm（長通道）。場分布云圖顯示，通道兩端的局部場強要大得多。3示出了在絕緣子列的不同位置處的碳化通道的電場的分布圖。緣子列的碳化通道位于高壓端（如圖2所示），另一個絕緣子列的碳化通道位于絕緣子的中間。了便于數據比較和分析，圖中還示出了完整絕緣子的電場分布圖，所有絕緣子的電場測量位置相同，測量線位于距中心軸25毫米處。據圖3所示的電場測量結果，絕緣子和在膠結表面上具有碳化通道的絕緣子沿導線的電場分布相同：場強分布極不均勻，局部磁場強度集中在高壓端附近，沿著導線到達絕緣子的中間。壓側附近的電場值迅速減小，電場強度略有增加，曲線在尾部略微倒置，電場在碳化通道的水平處變形，而電場的值在低壓區附近。個通道增加到與完整絕緣相同的位置。化通道更靠近高壓端的局部場達到180 kV / m，比同一位置的完整絕緣高80％。化通道的電場距離高壓端（絕緣子串的中部）更遠。完整絕緣相比，變形非常低，變形僅約為5％。化通道的存在等同于將導體引入靜電場，碳化通道的介電常數和相對電導率遠大于前兩種電介質相對于硅橡膠和硅橡膠的兩個物理參數。玻璃卡盤。據電磁場工程原理：靜電場中存在導體時，導體等效于等電位體，導體表面為等電位面，導體周圍的電場線垂直因此，在導體表面上出現的電場線出現在通道的末端。集，即電場強度的現象。而，沿著鏈的電場的值離高壓端越遠，碳化通道的準電場相對于高壓端的畸變和遠處電場的畸變就越大。比高壓端是弱的。4顯示了兩種具有不同碳化通道長度的絕緣子模型，這些通道位于絕緣子鏈的中間，圖4中的線表示電場。

　　碳化通道和長碳化通道。圖的曲線是計算電場時所走的線的位置。圖5中示出了針對不同長度的碳化通道的局部電場模擬計算的結果。5.碳化通道模擬模型是圓柱形的，直徑為1 mm，短通道長度為40 mm，通道長度為100 mm。前的計算表明，碳化通道的存在會增加通道附近的電場值。5所示的電場的測量結果比較了碳化通道的長度對電場畸變的影響。以看出，當絕緣鏈中沒有碳化通道時，電場沿著鏈的分布曲線非常平滑，并且碳化通道的存在大大扭曲了分布。電場。論碳化通道長還是短，碳化通道附近的電場值相對于完整的絕緣體都會有很大的波動，并且電場的分布曲線會變得高低。絕緣體完好無損的情況下，電場穿過絕緣結構時會迅速減小到最小，并在結構磨損后突然增加。圖中所示的電場分布曲線中，人群中的電場值均小于5 kV / m。絕緣子列中有碳化通道的情況下，在集束中的電場值大于在完整的絕緣物中的電場值。
　　5中的曲線表明，與短碳化通道相鄰的上下兩個盆地中的電場值約為10 kV / m，長碳化通道交叉的兩個棚屋的電場值為。場為20 kV / m或更高。以看出，碳化通道的存在不僅增加了人群上方和下方的空氣中的電場值，而且還增加了硅橡膠棚中的電場值。橡膠復合絕緣子電場測試主要由單相（0至400 V）交流穩壓器，單相升壓變壓器，電場測試控制臺，帶有GDC100光纖傳感器和單相交流分壓器。（1000：1的分壓比），DS1102數字示波器，數字萬用表，絕緣棒和絕緣接地棒。文中使用的電場測試傳感器是撲克纖維傳感器，它利用特殊的電光晶體的折射率隨施加的電場而變化的特性制造。試原理如圖6所示，由電光晶體和成對的光學器件組裝而成。電場強度或施加在晶體上的電壓發生變化時，沿著光纖驅動和發射的光的功率也會發生變化，因此可以用來測量空間電場強度或空間強度。加電壓。7顯示了一個用于測試地點的撲克光纖傳感器，可以看到在傳感器的末端有兩個探針，兩個探針之間的距離約為10 mm。探頭所在的空間中存在電場時，兩端的兩個探頭將具有電位差。用傳感器末端的兩個探針之間的電勢差將電壓施加到晶體上。個探頭之間的電容僅為5 pF，對電場影響很小。試原理：將光纖電場測試儀探頭安裝在絕緣棒頂部靠近隔離器的位置，使用電場控制臺調整電場測試儀探頭的位置并使用調壓器將升壓變壓器電壓提高到絕緣體電阻電壓。應用領域中，數字萬用表的刻度盤或由分壓器連接的單相穩壓器讀取施加的測試電壓，而光纖電場測試儀的輸出電壓則由探頭讀取。錄數字示波器和硅樹脂復合絕緣的位置。錄電場并記錄其測量值。8是用于復合硅橡膠絕緣子的電場測試裝置的接線圖。了模擬絕緣子中心桿和護套之間的碳化通道，在實驗室中人工制作了絕緣樣品，即，制作了約1 mm的細線。過了幾間棚屋的根部。試了碳化通道沿絕緣子不同位置沿鏈的電場分布特性。9顯示了帶有碳化通道的人工絕緣的模型。了驗證模擬計算的準確性，制造了兩種不同的人工模擬碳化通道的隔熱模型。了便于均勻表達，復合絕緣材料的傘裙從高壓側到低壓側依次編號，如圖1（b）所示。中，兩組絕緣子的碳化通道長度相同，不同之處在于，第一組模型的碳化通道在其高壓端進入2?3號舵鞘。溫; 10號雨傘裙，如圖10所示，電纜在穿透碳化通道的絕緣晶片附近選擇了七個測量位置（A，B，C，D，E，F，G）電場強度。實驗室條件下，對兩組絕緣樣品測量了幾個電場值。個設備的測量點的電場值對應于3次測量的平均值。
　　場測試的目的是驗證仿真計算的準確性：每次絕緣子每次加壓到30 kV時。圖11和圖12中示出了在模型的測量點的位置處和在正常絕緣體的測量點的相同位置處的電場的電場比較結果。場在周圍空間中的分布，增加了通道附近的電場強度。化通道越靠近高壓端，電場的畸變越大，距高壓端的距離越小，電場的畸變程度越低。著正常絕緣線的電場曲線是平滑的。絕緣芯的棒具有碳化通道時，靠近它的電場強度小于正常值。是，碳化通道頂部和底部的電場強度大于正常值。此，該結論可作為評估或檢測絕緣體碳化通道的依據。碳化通道進入復合絕緣體的人群時，橫桿中的電場值也會增加。
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