电力线路绝缘子覆冰威协着供电系统运作平稳，而绝缘子覆冰形状及速度是预测分析其闪络发展趋势的重要主要参数。为精确仿真模拟绝缘子覆冰，输变电武器装备及系统优化与新技术应用國家重点实验室（湖南大学）的科学研究工作人员韩兴波、蒋兴良、黄亚飞、任晓东、陈宇，在2020年第9期《电工技术学报》上发文，从水滴健身运动及捕捉视角研究了交流电场对绝缘子覆冰的危害。

科学研究工作人员以复合绝缘子为试品，根据流体动力学及磁场基本原理创建水滴健身运动数学分析模型，测算了水滴在绝缘子表面由于电场力功效产生的运动轨迹偏位率，为此为基本，测算了有、无静电场下绝缘子伞裙边沿及芯轴处的水滴部分碰撞指数1遍布，数据显示：小风力小水滴半经下，静电场功效下的水滴运动轨迹偏位较大 ，且对绝缘子芯轴处的1值提升百分数超出15%。

科学研究工作人员在人工气候室内对复合绝缘子开展了感应起电和不感应起电覆冰实验。结果显示：小水滴半经下的干提高覆冰时，静电场对覆冰速度的提升百分数达30%，另外可导致更为不光滑的覆冰表面，但针对大水滴半经下的湿提高覆冰速度危害较小，关键导致弯折生长发育的冰棱形状。

覆冰在中国电力网电力线路安全性运作全过程中一直是一个不容乐观的难题，其不但能够导致电力线路、塔杆的机械设备负载、坍塌，另外也可导致电力线路绝缘子串的覆冰闪络。对于覆冰对电力网电力线路安全性的危害原理，世界各国专家学者干了很多科学研究。

输电线覆冰导致的危害关键集中化在机械设备特点上，因此科学研究输电线覆冰原理，创建覆冰实体模型，预测分析其覆冰提高一直是关心重中之重。在其中，以根据水滴碰撞、捕捉、冻洁的三主要参数实体模型应用更为普遍。实体模型强调，输电线覆冰增长速率决策于过制冷水滴在输电线表面的碰撞、捕捉、冻洁高效率，并各自创建起了测算该3个主要参数的概念模型，测算涉及到汽液二流场、热学方程组等。

为健全该实体模型，有关科学研究强调，输配电输电线表面场强及电弧放电会对覆冰形状、速度造成危害，务必在预估实体模型中予以考虑。而有的科学研究则从水滴在输电线表面的碰撞指数考虑，模拟仿真测算了静电场功效对该主要参数导致的危害，结果显示，静电场会扩大输电线表面水滴碰撞范畴及碰撞系标值。

绝缘子覆冰的关键伤害取决于覆冰闪络产生的路线跳电，过去的科学研究大多数集中化在覆冰对绝缘子闪络工作电压的减少特点。而输变电武器装备及系统优化与新技术应用國家重点实验室（湖南大学）的科学研究工作人员，从空气中水滴健身运动视角考虑，研究水滴在遭受绝缘子至碰撞到绝缘子表面产生覆冰全过程中，其遭受绝缘子表面交流电场的危害规律性。

图1 复合型绝缘层表面不一样部位的水滴碰撞

图2 大中型智能人工气候室以及自动控制系统

图3 不感应起电和感应起电标准下表面湿覆冰形状

根据流体动力学及磁场基本原理，创建了水滴健身运动数学分析模型，综合性考虑到气旋、电场力的功效，对健身运动水滴开展了应力分析及数值计算方法。以复合绝缘子为试品，数据分析了其表面不一样部位水滴遭受电场力转变及造成的运动轨迹偏位水平，并得到下列结果：

1）覆冰全过程中，随气旋进到复合绝缘子伞裙半经地区内的感应起电水滴会遭受持续增长的电场力功效，其造成 水滴运动轨迹偏位，并趋于碰撞到绝缘子表面场强很大的部位，扩大了绝缘子表面不一样部位水滴捕获量的不平衡及覆冰的不匀称性。

2）复合绝缘子不一样部位碰撞水滴遭受静电场的危害水平不一样。在同一伞裙处，伞裙表面及伞裙边沿的水滴运动轨迹偏移率贴近，并显著超过碰撞到芯轴处的水滴。不一样伞裙间，越挨近髙压端伞裙处水滴运动轨迹偏位水平越大。

3）复合绝缘子伞裙边沿、芯轴的水滴碰撞系标值从驻店向两边减少，在其中感应起电标准下的碰撞系标值超过不感应起电标准，小风力小水滴半经下，静电场可提升碰撞指数超出15%，该值随水滴半经的扩大而减少。

4）相对性不感应起电，感应起电干提高覆冰标准下，复合绝缘子覆冰表面更为不光滑，覆冰提高方位多种多样，小风力小水滴半经下的覆冰速度提升百分数超出30%。湿提高覆冰标准下，静电场对复合绝缘子覆冰速度危害较小，但易导致弯折生长发育的冰棱。

之上科研成果发布在2020年第9期《电工技术学报》，论文标题为“复合绝缘子交流电下面的水滴健身运动及覆冰特点”，创作者为韩兴波、蒋兴良、黄亚飞、任晓东、陈宇。