不同电压类型作用下过冷却水滴运动特性及绝缘子雾凇覆冰试验

胡玉耀; 迟明辰; 蒋兴良; 咸日常; 刘晓阳; 耿凯

doi:10.13336/j.1003-6520.hve.20240954

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不同电压类型作用下过冷却水滴运动特性及绝缘子雾凇覆冰试验

更新时间：2026-02-25

- 不同电压类型作用下过冷却水滴运动特性及绝缘子雾凇覆冰试验
- Vol. 51, Issue 4, Pages: 1663-1673(2025)
- 作者机构：
  
  1. 山东理工大学山东省智能电网及装备工程实验室
  2. 雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站(重庆大学)
  3. 国网山东省电力公司潍坊市寒亭区供电公司
  4. 山东汇能电气有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20240954
  CLC： TM216
- Published：2025
- 稿件说明：
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胡玉耀, 迟明辰, 蒋兴良, et al. 不同电压类型作用下过冷却水滴运动特性及绝缘子雾凇覆冰试验[J]. 2025, 51(4): 1663-1673.
DOI：

胡玉耀, 迟明辰, 蒋兴良, et al. 不同电压类型作用下过冷却水滴运动特性及绝缘子雾凇覆冰试验[J]. 2025, 51(4): 1663-1673. DOI： 10.13336/j.1003-6520.hve.20240954.

摘要

覆冰严重威胁输电线路的安全稳定运行。已有试验研究表明电场对绝缘子覆冰确有影响，但是不同电压类型作用下，水滴的微观运动过程及其对冰树枝生长的影响机理尚未厘清。文中以3片串LXY-160绝缘子为研究对象，基于电磁学、流体力学和场致荷电理论，首次对比分析了在交流电场和负极性直流电场作用下水滴的受力特性和运动偏移特性。在此基础上，通过自然环境下的人工雾凇覆冰试验解释了不同类型电场对覆冰增长过程的影响。结果表明：荷电水滴的运动特性与电场类型密切相关，交流电场下荷电水滴的运动轨迹出现振荡，且水滴捕获时间是直流的1.15倍。直流作用下绝缘子伞裙边缘的法向电场最大，绝缘子雾凇覆冰冰树枝集中分布于此。由于交流情况下荷电水滴受到的电场力在一个周期内有抵消效应，因此单位时间内捕获的水滴数量较直流少，且直流电场作用下的绝缘子覆冰质量和覆冰长度分别较交流提高了13.7%和8.75%。

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