复合绝缘子表面湿润积污过程的数值模拟方法

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污湿环境下复合绝缘子电场分布的研究

污湿环境下复合绝缘子电场分布的研究
张海兵;田甜;文旭
【期刊名称】《广东工业大学学报》
【年(卷),期】2012(029)002
【摘要】研究污秽潮湿状态下复合绝缘子表面电场特性可有效地提高复合绝缘子运行的可靠性.综合考虑了复合绝缘子的污秽层厚度以及均匀性,在Comsol Multiphysics软件环境中建立了110 kV线路复合绝缘子的二维电场仿真模型,采用有限元法计算了复合绝缘子在不同污湿状态下的电位和电场分布.研究结果表明,当复合绝缘子表面形成均匀水膜润湿污秽层后,对绝缘子电场分布的影响程度与污层电导率有关,当污层电导率增大到10-7 S后,复合绝缘子高压端附近伞群承受的电场强度明显增强；当复合绝缘子表面有水滴滴落时,水滴周围的电场急剧增强.【总页数】5页(P58-62)
【作者】张海兵;田甜;文旭
【作者单位】重庆市电力公司检修分公司,重庆401554;重庆电力设计院,重庆401121;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400030【正文语种】中文
【中图分类】TM852
【相关文献】
1.自然积污绝缘子污秽分布特性及对表面电流和电场分布的仿真研究 [J], 王胜辉;谢志新;刘鹏;廖一帆
2.覆有不均匀污层线路悬式绝缘子表面电场分布计算 [J], 项阳;郭洁;雒铮
3.非均匀积污下高压绝缘子电位及电场分布特性 [J], 毛东; 唐秋明; 高强
4.盐雾环境下瓷及复合绝缘子积污特性模拟研究 [J], 吕玉坤;魏壮;魏子安;汪岳池;王欣
5.流场与电场耦合作用下特高压复合绝缘子串的积污特性研究 [J], 毕晓甜;高嵩;郭嵘;贾勇勇;王宇
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复合绝缘子表面自然积污颗粒的粒径分布规律及机理研究

复合绝缘子表面自然积污颗粒的粒径分布规律及机理研究江渺;姜昀芃;卢明;李黎
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2021(57)12
【摘要】绝缘子表面污秽颗粒的粒径分布规律对研究绝缘子的污闪特性具有重要意义。

文中通过开展自然积污试验,研究了不同类型绝缘子的积污颗粒粒径分布特性,重点分析复合绝缘子的积污过程,建立了颗粒物在硅橡胶表面沉降积聚的物理模型,并借助仿真软件分析了复合绝缘子表面粒径分布规律的形成机理,同时讨论了电荷积聚效应对积污的影响。

结果表明,复合绝缘子表面沉积污秽颗粒的平均粒径略大于陶瓷和玻璃绝缘子,且粒径分布呈现对数正态分布规律,在20〜30μ m范围内表现出集中性。

此外,若伞裙表面存在积聚电荷,则对大尺寸颗粒的吸附能力将会增加,从而表面积污量和颗粒平均粒径均会变得更大。

【总页数】8页(P17-24)
【关键词】复合绝缘子;自然积污试验;污秽颗粒;粒径分布;电荷积聚
【作者】江渺;姜昀芃;卢明;李黎
【作者单位】华中科技大学电气与电子工程学院;国网河南省电力公司电力科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TM2
【相关文献】
1.雾霾环境下自然积污绝缘子污秽颗粒特性研究
2.自然积污绝缘子污秽分布特性及对表面电流和电场分布的仿真研究
3.自然积污绝缘子表面污秽分布特性研究
4.复合绝缘子与瓷质绝缘子自然积污特性研究
5.特殊工业粉尘地区复合绝缘子自然积污特性研究
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基于稀疏光谱成像的线路复合绝缘子积污状态可视化评估

基于稀疏光谱成像的线路复合绝缘子积污状态可视化评估在电力系统的庞大网络中，复合绝缘子扮演着守护者的角色，其健康状态直接影响到电网的安全运行。

然而，随着时间的推移和环境的影响，这些绝缘子表面会积累污垢，如同战士铠甲上的斑驳锈迹，不仅影响美观，更可能引发故障。

因此，准确评估复合绝缘子的积污状态，对于预防事故、确保供电安全至关重要。

本文旨在探讨一种创新的评估方法——基于稀疏光谱成像的可视化技术。

首先，让我们将这一技术比作一位细心的画家。

画家用细腻的笔触捕捉模特的每一个细节，而稀疏光谱成像技术则通过精确的光谱分析，捕捉绝缘子表面的微小变化。

不同于传统成像技术只能提供有限的视角，稀疏光谱成像能够揭示出更多层次的信息，就像画家的作品总能让人发现新的细节一样。

接着，我们必须认识到这项技术的夸张之处——它几乎能够“透视”绝缘子的表面。

通过强调不同波长下的反射率差异，稀疏光谱成像能够将肉眼难以察觉的积污程度放大呈现，就如同夜晚的灯塔，将微小的光芒汇聚成耀眼的明灯。

然而，任何技术都不是万能的。

在进行观点分析时，我们发现稀疏光谱成像技术虽然强大，但也存在局限性。

例如，它对环境的依赖性较强，恶劣天气可能会影响成像质量，这就好比即使是最杰出的画家，在狂风暴雨中也难以挥洒自如。

此外，使用形容词来评价这项技术时，我们会说它是“革命性的”、“精细的”和“强大的”。

它为复合绝缘子的检测提供了一种全新的视角，使得原本隐藏的问题变得一目了然。

但同时，它也是“脆弱的”和“挑剔的”，需要精心的操作和维护才能发挥最大效用。

最后，我们不禁要问：这项技术的未来在哪里？它的应用前景如何？答案可能是令人振奋的。

随着技术的不断进步和完善，基于稀疏光谱成像的线路复合绝缘子积污状态可视化评估有望成为电力系统维护的标准工具之一。

它不仅能够提高检测效率，减少人力成本，更重要的是，它能够显著降低因绝缘子故障导致的停电风险，保障社会运行的连续性和安全性。

综上所述，基于稀疏光谱成像的线路复合绝缘子积污状态可视化评估技术是电力系统维护领域的一次重大突破。

基于高压直流输电线路复合绝缘子的积污特性分析

基于高压直流输电线路复合绝缘子的积污特性分析发布时间：2023-02-28T01:40:07.513Z 来源：《中国建设信息化》2022年27卷10月19期作者：张振威、何叶飞、汪尊文[导读] 我国电网系统中电压等级随工业化发展不断提升，且大量应用了复合绝缘子。

张振威、何叶飞、汪尊文安徽送变电工程有限公司安徽合肥 230000摘要：我国电网系统中电压等级随工业化发展不断提升，且大量应用了复合绝缘子。

作为绝缘子的一种，复合绝缘子具有耐污性能理想、体积小、质量轻等优点，但同样会面临积污的情况。

在绝缘子积污时其闪络特性会受到影响，一旦发生污闪事故，则会对整个电力系统造成严重危害。

考虑到高压直流输电线路中广泛应用了复合绝缘子，因此对该类型绝缘子积污特性的分析就显得至关重要。

关键词：高压；直流；输电线路；复合绝缘子；积污特性引言：复合绝缘子在架空线路、电气设备的支撑和绝缘中均有着广泛应用，在保障电力系统安全稳定运行的过程中发挥了重要作用。

由于绝缘子工作环境相对复杂，会受到工业粉尘、扬尘、鸟粪等污秽污染，而在污染之后一旦出现空气湿度相对较高的情况，就可能发生污闪事故，严重影响设备外绝缘的性能和完整性，因此需要对复合绝缘子积污特性加以分析。

就当前对复合绝缘子积污特性的分析而言，流体力学数值仿真在技术上还存在一定不足，因此本文分析工作采取自然积污试验的方法加以分析。

1.复合绝缘子积污影响因素已有实验普遍表明，包括复合绝缘子在内的所有绝缘子，其积污过程会受到电场、气象条件、污染源性质等多个方面的影响。

其中电场形成的力学作用会加速复合绝缘子表面污秽的累积速率，且累积速率与污染粒子粒径有直接关系：当污染粒子粒径在10um以下时，粒子运动会因电场作用在绝缘子上附着；当粒子粒径超过10um时，导致污染粒子停留在绝缘子表面的主要因素以空气曳力为主。

气象条件中降水会对复合绝缘子表面的污秽产生冲刷作用，也会形成一定的溶解作用。

绝缘子的积污特性研究现状及展望

绝缘子的积污特性研究现状及展望李金岗;吕玉坤【摘要】为深入研究绝缘子的积污特性,减少污闪事故发生,综述了国内外关于绝缘子积污特性研究的现状.总结了自然积污试验、人工风洞积污试验和数值模拟分析3种方法各自的优缺点,分析了积污的影响因素,归纳了污秽颗粒在绝缘子表面沉积条件的研究现状,并对未来绝缘子积污特性的研究方向进行了展望.%In order to deeply study contamination characteristics of insulators and reduce accidents of pollution flashover,this paper reviews status quo of research on contamination characteristics of insulator at home and abroad.It summarizes merits and demerits of three methods including natural contamination test,artificial wind tunnel contamination test and numerical simulation analysis,and analyzes influence factors oncontamination.Finally,it concludes deposition conditions of contami-nation particulates on the insulator surface and corresponding research situations as well as looks forward to research direc-tion of contamination characteristics of insulators in the future.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】6页(P18-23)【关键词】绝缘子;积污特性;数值模拟;影响因素;沉积条件【作者】李金岗;吕玉坤【作者单位】晋能清洁能源有限公司,山西太原030002;华北电力大学,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TM216绝缘子在电力系统中起着机械支撑与电气绝缘作用，其绝缘性能影响着电力系统的安全运行[1]。

高压复合绝缘子用GFRP材料吸湿特性及湿应力分布数值模拟

高压复合绝缘子用GFRP材料吸湿特性及湿应力分布数值模拟侯思祖;钟正;刘云鹏;耿江海【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2022(37)4【摘要】在我国南方长期高温高湿环境下,外界水分逐渐侵入复合绝缘子芯棒内部,会造成芯棒酥朽劣化甚至会使整支绝缘子断裂,因此准确模拟及分析水分入侵过程对于解决此类问题至关重要。

该文仿真计算外界环境温度分别为10℃、20℃和30℃,相对湿度为90%下高压复合绝缘子用玻璃纤维增强环氧树脂(GFRP)材料的瞬态吸湿扩散过程及材料内部的湿应力变化情况。

结果显示,水分在GFRP材料内部的扩散过程满足Fick定律,且吸湿扩散率和饱和吸湿率均随环境温度的升高而有所增大;在GFRP材料内部纤维分布密集处和纤维-基体界面处存在较大的湿应力和湿失配应力,且其与吸湿量正相关。

当饱和吸湿率在0.008%~0.4%时,材料内部最大湿应力可达到48.07~66.06MPa。

进一步研究分析得出,材料内部吸湿和脱湿周期性循环且湿应力水平较高的情况下,易产生微裂纹、微孔洞、纤维-基体界面脱粘开裂等缺陷,并进一步促进材料的吸湿。

该文将计算值与已有文献中的试验值进行比较,相对误差在±5%以内,验证了模型的合理性和计算结果的正确性。

研究结论对揭示复合绝缘子芯棒酥朽断裂机理、提高复合绝缘子使用寿命具有重要的参考价值。

【总页数】10页(P1010-1019)【作者】侯思祖;钟正;刘云鹏;耿江海【作者单位】华北电力大学河北省电力网联网技术重点实验室;保定毅格通信自动化有限公司;华北电力大学河北省输变电安全防御重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TM216【相关文献】1.基于材料物性参数时变特性的复合材料层合板固化残余应变应力数值模拟2.三维编织碳纤维/环氧复合材料的吸湿特性及外应力的影响3.钨基复合材料内部应力场分布的数值模拟分析4.复合绝缘子局部微间隙对电场分布影响的有限元数值模拟及分析5.GFRP复合材料与砖界面粘结性能的数值模拟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

过冷水滴撞击复合绝缘子表面的数值模拟

过冷水滴撞击复合绝缘子表面的数值模拟蒋兴良;温作铭【期刊名称】《高电压技术》【年(卷),期】2008(34)5【摘要】为合理设计和选择适用于覆冰地区复合绝缘子伞型结构,建立了求解覆冰气象下复合绝缘子外部三维两相粘性不可压缩湍流流场的基本控制方程组,得到覆冰过程中复合绝缘子外的水滴运动轨迹,分析了复合绝缘子的水滴碰撞系数等撞击特性和气体来流速度v、水滴平均有效直径MVD、绝缘子伞裙倾角和伞裙直径等对水滴撞击复合绝缘子特性的影响。

结果表明:伞裙的水滴碰撞系数E随v或MVD 的增大而增大,上倾角α=7～9°、下倾角β=0的伞裙和伞径为130～145mm的伞裙水滴E最小。

根据计算结果,提出了应用于覆冰地区的复合绝缘子伞裙结构:大中小伞交错排列,大中伞间由两个小伞排列组成,α取5～9°,β取0,中伞伞径取130mm。

【总页数】5页(P888-892)【关键词】复合绝缘子;覆冰;伞型结构;水滴碰撞系数;水滴撞击特性;数值模拟【作者】蒋兴良;温作铭【作者单位】重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TM216【相关文献】1.大水滴撞击壁面的动态特性数值模拟 [J], 郭宇翔;刘荫泽;董威;雷桂林;朱剑鋆2.过冷水滴撞击螺旋桨桨叶表面的数值模拟 [J], 刘春生;刘沛清;赵岳鹏3.高电压直流复合绝缘子表面电荷积聚的有限元数值模拟及影响分析 [J], 熊壮; 胡小青; 柯飒; 廖方帆; 谢嘉晟; 李中波; 吴冰琴; 黄捷; 周冬4.复合绝缘子表面水滴撞击特性的数值模拟与伞裙结构分析 [J], 蒋兴良;温作铭;孙才新5.过冷水滴撞击结冰表面的数值模拟 [J], 张大林;杨曦;昂海松因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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摘要：为深入了解绝缘子外部在湿润条件下的积污机理，基于计算流体力学原理ＣＤ建立了求解湿润气象条件下复Ｆ合绝缘子外部三维两相粘性不可压缩湍流流场的基本控制方程组和尘埃颗粒对流扩散的基本方程．提出应用ＣＤＦ
软件Ｆｕｎ可对复合绝缘子表面固体尘埃颗粒湿沉降过程进行动态模拟的一般方法。结果表明：ＣｍａｙｏｔｅＧｉｌｔｃｏｅｅｅｒｈＩｓｔｔＷｕａ３０４Ｃｉ）．ｈｎＮＲｍｔｏｐｎａｒＥｅｒｗｒｓａｃｔｕｅｈｎ４０７，ｈｎＬｅｆＳｔｄｃｉＰＲｎｉ，ａ
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中图分类号：Ｍ８５Ｔ４Ｔ５；Ｍ７３文献标识码：Ａ文章编号：０６６１（０００ —０４０１０．５９２１）１１—５０
ＮｕｒｃｌｉｌｔｏｔｏｎＨｕｄＰｌｔｎＰｏｅｓＡｒｕｄｍｅｉａｍｕａｉｎＭｅｈｄｏｍｉｏｌｉｒｃｓｏｎＳｕｏ
２１年第１００期
华中电力
第２卷３
复合绝缘子表面湿润积污过程的数值模拟方法
江云志，何
（．北省黄冈供电公司，１湖湖北黄冈
钢，林元张
４０７）３０４
４８０；２国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司．北武汉３００．湖
合绝缘予水滴撞击特性和尘埃颗粒对流扩散特性不同：绝缘子外流场尘埃颗粒的湿沉降过程可以简化为气液两相湍流和尘埃颗粒对流扩散的耦合问题；水滴的碰撞系Ｅ，数伞裙和杆径区域的烟灰（粒子）浓度Ｃ一定程度上反映复合，绝缘子是否容易积污以及覆冰和发生冰棱桥接。
关键词：合绝缘子；复固体颗粒：润：污；湿积数值模拟
ｉｄｍｅｓｏａｔｏ —ｐｓｕｃｍｐｅｓｌｔｒｌｎｆｗｆｌａｏｕｃｍｐｉｅｎｓｌｔｒｎｎｉｎｌｗ — ｈａｅｎｏｒｓｉｅｕｂｕｅｔｌｂｏｉｄｒｎｄｏｅｏｓｉｕａｏｉｗｅｅｔｒａｄｔｔｗａｈｅｎｃｖｃｉｎ—ｄｆｕｉｎｏｕｔｐｒｉｌｓ，ａｓａｌｈｅＴｈｅ，ｙａｉｉｕａｉｎｏｈｅｅａｐｒａｈ，ｗｈｉｈｏｎｅｔｏｉｓｏｆｄｓａｔｅｗｓｅｔｂｉｄ．ｃｓｎｔｄｎｍｃｓｍｌｔｏｆｔｅｇｎｒａｐｏｃｈｅｌｃｗａｓｄｔｎａｙｅｓｈｕｔｐｒｉｌｓｅｐｓｔｏｏｃｓｒｕｏｐｓｔｎｕａｏｔｐｐｉａｉｆＣＦｓｕｅｏａｌｏｄｄｓａｃｅｗｔｄｅｏｉｉｎｐｒｅｓａｏｎｄｃｍｏｉｅｉｓｌｔｒｗｉｈａｌｔｏｎｏＤｚｔｃｓｆａｅｌｎｔｗａｒｐｓｄＩｓｆｕｎｈｔｏｐｏｉｎｕａｏｄｉｅｅｍｂｅｌｋｒｔｕｃｕｒａｓｓｗａｅｏｔｒ —Ｆｕｅ，ｗｓｐｏｏｅ．ｔｉｏｄｔａｍｃｓｅｉｓｌｔｒｆｒｎｔｕｔｒｌｓｉｔｓｒｔｅｃｕｅｔｒａｄｏｌｔｃｌｓｏｈａａｔｒｓｉｓａｄｄｔｐｒｉｌｓｃｎｃｉｎ —ｄｆｕｓｏｈａａｔｒｓｉｓｄｆｒｎｌ；ａｄｓｌｄｄｓｒｐｅｓｏｌｉｎｃｒｃｅｔｃｎｕｓａｔｃｅｏｖｅｔｉｉｏｉｉｎｃｒｃｅｉｔｃｉｅｅｔｙｎｏｕｔｉｐｒｉｌｓｗｅｅｏｓｔｎｐｏｃｓａｏｄｃｍｐｏｉｅｉｓｌｔｒｃｎｂｅｓｍｐｆｅｏｐｎｒｂｅｇｓｉｑｉｏａｔｃｅｔｐｉｏｒｅｓｒｕｎｏｄｉｓｔｎｕａｏａｉｌｄｔｃｕｌｇｐｏｌｍｏｆａ—ｌｕｄｔ — ｉｉｈｅｉｗｐａｅｔｂｌｎｃｅｄａｕｓｐａｔｃｅｃｎｖｃｉｈｓｕｒｕｅｅｆｌｎｄｄｔｒｉｌｓｉｏｅｔｏｎ—ｄｆｓｏｎｆｅｄｔｏｅｅｔｎ，ｔｏｌｓｏｏｆｃｅａｄｉｕｉｌ；ｏｓｍｘｅｔｈｅｃｌｉｎｃｅｉｎｔｎｉｉｉＥ