温度梯度下直流GIL三支柱绝缘子电荷积聚对电场分布的影响分析

来源：电工电能新技术杂志2021年第7期北京时间：

作者：胡琦， 李庆民， 刘智鹏， 刘衡

单位：1. 新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学）， 北京 102206；
\r\n2. 北京市高电压与电磁兼容重点实验室（华北电力大学）， 北京 102206

摘要：在直流电压和温度梯度作用下，气体绝缘输电管道的三支柱绝缘子表面及内部容易积聚电荷，引起局部电场畸变，易诱发三支柱绝缘子沿面闪络和支腿炸裂。通过建立直流三支柱绝缘子电-热-流多物理场的电荷积聚模型，研究了不同运行电流下直流三支柱绝缘子的电场畸变特征。在最大允许电流下，三支柱绝缘子的表面切向电场强度主要集中在支腿底部，最大切向电场强度可达2.87 kV/mm，而三支柱绝缘子金属嵌件-环氧界面的电场强度可达5.96 kV/mm。直流三支柱绝缘子支腿底部特别是与金属嵌件的交界面，是电场畸变的薄弱环节，在优化设计时需重点考虑温度梯度下支腿底部和金属嵌件的表面电场均匀分布。该研究结果可为高压直流气体绝缘输电管道三支柱绝缘子研发提供参考。

关键词：直流GIL, 三支柱绝缘子, 电荷积聚, 温度梯度, 电场强度

基金资助：国家自然科学基金项目（51737005， 51807060）、 北京市自然科学基金项目（3202031）