基于有限元的500 kV复合绝缘横担电场分布仿真分析

作者：徐晓彬; 刘雪飞; 马国真; 胡珀; 张泽亚; 王云佳; 夏静; 王鹏

来源：绝缘材料, 2023, 56(08): 94-99.

DOI：10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.08.014

• 复合绝缘横担
• 电场
• 有限元仿真计算
• COMSOL

复合绝缘横担由于其绝缘性能好、质量轻、节约输电走廊等优点应用前景广泛，然而目前针对复合绝缘横担尤其是500 kV及以上电压等级的生产设计、试验验收、施工运维、标准规范等研究国内外尚属空白。高压复合绝缘横担在运行过程中的电场分布特性是复合绝缘横担设计、验收过程中必须解决的问题，针对此，本文建立了500 kV复合绝缘横担电场分布及电位计算模型，利用COMSOL有限元分析软件对500 kV复合绝缘横担及其相连接部分杆塔进行仿真分析。此外，为了确保后续老化、绝缘实验的便捷性及可操作性，建立了500 kV复合绝缘横担缩比模型，并确定缩比模型的试验电压。结果表明：复合绝缘横担表面最大场强出现在横担高压端，电场强度为3.82×105 V/m，斜拉绝缘子表面最大电场强度为支柱横担的86.38%，最大电场强度为3.3×105 V/m。确定了当缩比模型按照原尺寸的1∶5进行缩放时，使得缩比模型的表面最大场强达到预期电场强度的试验电压为60 kV，为复合绝缘横担的室内初期试验提供了理论依据。