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高电压技术 2025年

作者：张佳沁杨文刚杨国林张志劲蒋兴良李雨泰重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站华北电力大学机械工程系

近年来，冰灾频繁对社会经济和民生造成重创。尤其在电力领域中，覆冰对输电线路的影响显著。研究覆冰脱冰对输电线路的动力冲击，对于指导易覆冰区域输电线路的设计、运行与维护，提高输电线路的抗冰减灾能力，具有重要的理论与应用价... 详细信息

近年来，冰灾频繁对社会经济和民生造成重创。尤其在电力领域中，覆冰对输电线路的影响显著。研究覆冰脱冰对输电线路的动力冲击，对于指导易覆冰区域输电线路的设计、运行与维护，提高输电线路的抗冰减灾能力，具有重要的理论与应用价值。目前国内外对脱冰跳跃的研究主要集中在脱冰跳跃对导线的影响上，对塔线体系综合影响相关研究还不足。对此，本研究建立了一塔两档塔线系统有限元模型，分别计算了单导线同时脱冰、档端脱冰、中部脱冰与两端脱冰方式下塔线系统的动力冲击，并分析了导线冰跳高度、张力、不平衡张力、绝缘子偏转以及杆塔杆件轴力。结果表明：同时脱冰方式下，导线位移，张力和不平衡张力振幅大，绝缘子剧烈振动，且杆塔部分杆件应力大，塔腿主材轴力发生拉力-压力-拉力的反复改变方向过程。其他三种方式的导线冰跳高度、张力和不平衡张力振幅较小，绝缘子的偏移幅度较小，衰减速度快，杆塔杆件应力明显减小，塔腿主材轴力未发生方向改变现象。从各位置响应看，两端脱冰是最合适的脱冰方式。

关键词：输电线路塔线系统覆冰动力响应脱冰方式

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覆冰复合绝缘子污秽模拟方法对交流闪络电压影响的等价性

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中国电机工程学报 2010年第13期30卷 115-120页

作者：蒋兴良张志劲胡建林杨剑兰输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

以FXBW-10/70型和FXBW-35/70型2种复合绝缘子为试品,在人工气候室模拟覆冰并进行试验,根据试验结果,基于污秽和覆冰的共同作用对绝缘子冰闪电压影响的结果一致的原则,提出了固体层法和覆冰水电导率法模拟污秽具有等价性并揭示了二者的... 详细信息

以FXBW-10/70型和FXBW-35/70型2种复合绝缘子为试品,在人工气候室模拟覆冰并进行试验,根据试验结果,基于污秽和覆冰的共同作用对绝缘子冰闪电压影响的结果一致的原则,提出了固体层法和覆冰水电导率法模拟污秽具有等价性并揭示了二者的等价关系。结果表明,固体层法与覆冰水电导率法对绝缘子冰闪影响的等价性与绝缘子结构和覆冰程度有关,不同污秽模拟方法得到的冰闪电压具有对应关系。

关键词：染污方式:覆冰复合绝缘子交流闪络电压等价性

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直流正极性下绞线电晕起始特性及影响因素分析

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中国电机工程学报 2009年第34期29卷 108-114页

作者：蒋兴良林锐胡琴张志劲胡建林输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

电晕是输电线路设计和运行中需考虑的重要问题之一。在多功能人工气候室内通过改变气压和湿度对3种不同直径钢芯铝绞线及光滑铜管进行正直流电晕试验,同时结合气体放电理论建立导线电晕起始放电模型以系统分析导线电晕起始特性影响因素... 详细信息

电晕是输电线路设计和运行中需考虑的重要问题之一。在多功能人工气候室内通过改变气压和湿度对3种不同直径钢芯铝绞线及光滑铜管进行正直流电晕试验,同时结合气体放电理论建立导线电晕起始放电模型以系统分析导线电晕起始特性影响因素。将试验数据和计算结果进行对比,两者吻合较好。电晕起始电压随相对空气密度下降、绝对湿度升高而减小,其主要原因是空气密度降低导致电离层厚度增大、湿度升高引起光子吸收系数增大及高场强区域内碰撞电离能力增强。此外,电晕起始电压随绞线半径增大和最外层股数增加而升高并呈现饱和趋势。文中还根据计算结果对绞线粗糙度系数与绞入率(绞线最外层铝线直径与绞线外径之比)的关系进行了探讨,从理论上得到表征绞线粗糙度系数的数学表达式。

关键词：电晕起始电压正冉流电晕绞线绝对湿度相对空气密度粗糙度系数

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重庆地区输电线路导线覆冰特性

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高电压技术 2011年第12期37卷 3065-3069页

作者：蒋兴良杜珍王浩宇张志劲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 重庆市电力公司重庆400013

随着全球气候的急剧变化,局部微气候活动日益频繁,极端气候的反复出现使得一些地区出现严重的覆冰雪现象。重庆市作为最大的直辖市,电网运行的安全性具有重要的意义,而重庆市山脉众多,冬季山脉中温度较低,境内河流密布,空气中水汽含量充... 详细信息

随着全球气候的急剧变化,局部微气候活动日益频繁,极端气候的反复出现使得一些地区出现严重的覆冰雪现象。重庆市作为最大的直辖市,电网运行的安全性具有重要的意义,而重庆市山脉众多,冬季山脉中温度较低,境内河流密布,空气中水汽含量充足,山脉中常出现导线覆冰现象,容易对导线造成各种事故。2008年冰雪灾害的发生,严重影响了重庆市电网的安全稳定运行。为研究重庆市电网覆冰特征,并根据特征实施确实有效的防冰措施,分析了重庆各气象站历史气象数据及实地覆冰调查数据。得出如下结论:重庆电网覆冰主要受气候、地形和海拔高度等因素的影响,主要分布在渝东北及渝东南的山脉地区;覆冰类型以雨凇及混合淞为主,地形、地貌条件和海拔高度对覆冰类型的影响较为严重;输电线路覆冰形状受导线所在地点风速影响呈新月形。

关键词：重庆电网覆冰地形海拔高度覆冰类型覆冰外形

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低气压下绝缘子（长）串污闪特性及直流放电模型研究

低气压下绝缘子（长）串污闪特性及直流放电模型研究

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作者：张志劲重庆大学

学位级别：博士

随着“西电东送、南北互供、全国联网”和“西部大开发”战略的实施,将会有更多的超、特高压输电线路跨越高海拔地区,而城乡经济的快速发展,高海拔地区的污染日益严重,使得越来越多的输电线路外绝缘特别是绝缘子面临高海拔、污秽的威胁... 详细信息

随着“西电东送、南北互供、全国联网”和“西部大开发”战略的实施,将会有更多的超、特高压输电线路跨越高海拔地区,而城乡经济的快速发展,高海拔地区的污染日益严重,使得越来越多的输电线路外绝缘特别是绝缘子面临高海拔、污秽的威胁。电力系统污闪事故时有发生,且所造成的损失是巨大的,因此深入开展低气压下绝缘子(长)串污闪特性及直流放电模型研究具有重要的学术意义和工程应用价值。论文在人工气候室研究了低气压下绝缘子(长)串交、直流污闪特性,并在高海拔现场对人工模拟条件下的污秽绝缘子交流污闪特性的试验结果进行了验证。借助高速摄像机,拍摄和分析了低气压下污秽绝缘子直流放电过程,并在此基础上提出低气压污秽绝缘子直流放电模型。论文确定了低气压人工模拟污秽试验方法和高海拔现场试验方法,分析了人工模拟污秽试验方法中试验程序差异对污闪特性的影响,并在此基础上确定了人工污秽试验程序。利用人工气候室模拟高海拔条件的低气压对不同型式绝缘子(长)串直流污闪特性进行了系统的试验研究,得到了高海拔条件下直流绝缘子串污闪电压与串长、污秽、气压等之间的关系,分析了影响绝缘子串直流污闪电压的因素。首次在青藏铁路沿线的望昆车站(海拔4484m)、纳赤台车站(海拔3575m)和格尔木市区(海拔2820m)三个不同海拔高度的高海拔试验现场对绝缘子交流污闪特性进行了试验研究,并对人工模拟条件下的交流污闪试验结果进行了验证。提出人工模拟试验结果与自然条件下的试验结果的误差小于8%,人工模拟试验研究可以应用于工程设计。用高速摄像机拍摄并分析了低气压直流绝缘子串污秽闪络放电过程,对低气压下局部电弧的力学特性进行了理论分析,得到局部电弧受的静电力和热浮力大小随气压变化规律存在差异,从理论上解释了低气压下直流污秽绝缘子串飘弧严重的现象。根据高速摄像机拍摄所得的低气压直流绝缘子串污秽闪络放电过程,得到了局部电弧发展长度和时间的关系、局部电弧发展速度和时间的关系,证实了导致染污绝缘子串最终闪络不是电击穿的原因。测量了低气压下沿面直流电弧和空气间隙直流电弧的E-I特性,提出由于散热媒质散热能力的不同,导致低气压下沿面直流电弧和空气间隙直流电弧的E-I特性存在明显差异。建立了新的描述低气压下染污绝缘子直流污闪放电过程的电路模型,首次提出低气压下直流绝缘子染污放电发展过程是由剩余污层电阻、沿面电弧和空气间隙电弧串联组成的动态发展过程,根据人工模拟试验结果验证了模型的可行性。根据本文提出的经试验验证的模型,得到了绝缘子串直流污闪电压与气压、污秽、绝缘子结构型式、局部电弧特性等之间的关系,并从理论上解释了不同型式绝缘子b、n值的差异主要是由于污闪放电过程中局部电弧飘弧程度差异引起的。

关键词：绝缘子串低气压污闪特性闪络过程电路模型

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110kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)电气特性

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高电压技术 2009年第10期35卷 2528-2534页

作者：张志劲蒋兴良胡建林孙才新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400044

覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外对覆冰机理和覆冰闪络特性开展了大量研究,但对支柱绝缘子的覆冰电气特性及防冰闪措施研究相对较少,为此,开展了110kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)闪络特性试验研究,比较了加装增爬裙和涂PRTV涂料的防冰效... 详细信息

覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外对覆冰机理和覆冰闪络特性开展了大量研究,但对支柱绝缘子的覆冰电气特性及防冰闪措施研究相对较少,为此,开展了110kV支柱绝缘子交流覆冰(雪)闪络特性试验研究,比较了加装增爬裙和涂PRTV涂料的防冰效果,分析了覆冰质量m和厚度d对110kV支柱绝缘子覆冰闪络特性的影响,得到了m与d的等价性关系,提出了提高110kV支柱绝缘子冰闪电压的措施。研究结果表明,加装增爬裙可以提高支柱绝缘子冰闪电压约50%,PRTV涂料不具有防冰效果,对于普通支柱绝缘子m和d满足m=4.7lnd-8.8。研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘的选择和设计提供参考。

关键词： 110kV 支柱绝缘子交流冰闪特性持久性防污闪涂料增爬裙

来源：评论

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覆冰程度对复合绝缘子直流覆冰闪络特性的影响

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高电压技术 2009年第10期35卷 2545-2550页

作者：张志劲蒋兴良胡建林孙才新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400044

覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外采用绝缘子覆冰质量(m)、旋转导体覆冰厚度(D)或绝缘子表面覆冰厚度(d)等表征绝缘子的覆冰程度。为了解覆冰程度对绝缘子冰闪电压的影响,开展了不同覆冰程度下500kV复合绝缘子短样直流冰闪特性的试验... 详细信息

覆冰下绝缘子电气性能将降低,国内外采用绝缘子覆冰质量(m)、旋转导体覆冰厚度(D)或绝缘子表面覆冰厚度(d)等表征绝缘子的覆冰程度。为了解覆冰程度对绝缘子冰闪电压的影响,开展了不同覆冰程度下500kV复合绝缘子短样直流冰闪特性的试验研究,分析了绝缘子覆冰质量、旋转导体覆冰厚度和绝缘子表面覆冰厚度对复合绝缘子冰闪电压的影响。结果表明:盐密为0.05mg/cm2且单支绝缘子覆冰质量为5.0kg时复合绝缘子直流冰闪梯度约为77kV/m;m、D或d均可表征绝缘子的覆冰程度,且具有等价性关系,即d=1.06D0.78和m=3.52lnD-5.37。研究结果可为覆冰地区输电线路外绝缘的选择和设计提供参考。

关键词：复合绝缘子覆冰质量覆冰厚度直流覆冰闪络特性电气强度

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导线覆冰厚度的直径订正系数

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高电压技术 2011年第6期37卷 1391-1397页

作者：巢亚锋蒋兴良毕茂强陈凌张志劲舒立春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

在提高输电线路抗冰性能的建设中,如果设计冰厚选择过小,则在冰雪天气中输电线路可能难以抵御覆冰的侵袭;但如果设计冰厚选择过大,则线路建造或改造的投资额将成倍提高。因此,如何合理确定设计冰厚,使得线路建设同时能够满足经济性和安... 详细信息

在提高输电线路抗冰性能的建设中,如果设计冰厚选择过小,则在冰雪天气中输电线路可能难以抵御覆冰的侵袭;但如果设计冰厚选择过大,则线路建造或改造的投资额将成倍提高。因此,如何合理确定设计冰厚,使得线路建设同时能够满足经济性和安全性的要求,是当前线路改造和设计新的输电线路工程工作面临的重要问题。为此,分析了线径对导线覆冰的影响机理,在自然覆冰试验站现场观测了不同直径导线的覆冰情况,结合重庆大学近年在现场观测的覆冰数据,分析得到了导线覆冰厚度的直径订正系数,通过订正系数计算得到的导线覆冰厚度与现场实测冰厚的误差<6.8%,表明该系数能够较好地满足实测地区冰厚设计的要求。

关键词：导线覆冰设计现场实测厚度直径订正系数

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重庆地区电网覆冰的海拔高度特性

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高电压技术 2011年第6期37卷 1336-1342页

作者：蒋兴良杜珍莫文强李亚军张志劲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 重庆市电力公司重庆400013

覆冰对电力系统而言是严重的自然灾害,详细了解重庆地区电网覆冰情况对输电线路设计和选择适当的防冰措施具有重要的指导意义。为此,根据对国内外现有的电网覆冰影响因素的分析,对重庆地区在特殊的气候、地形条件下电网覆冰情况进行了调... 详细信息

覆冰对电力系统而言是严重的自然灾害,详细了解重庆地区电网覆冰情况对输电线路设计和选择适当的防冰措施具有重要的指导意义。为此,根据对国内外现有的电网覆冰影响因素的分析,对重庆地区在特殊的气候、地形条件下电网覆冰情况进行了调查,根据不同地区海拔高度变化情况下导线覆冰厚度数值,建立了重庆地区电网覆冰厚度与海拔高度之间的数学模型,根据数学模型分析了电网覆冰的海拔高度特性,研究了重庆电网覆冰厚度及分布地区海拔高度间的变化特征。结果表明,重庆电网覆冰主要集中在东北及东南山脉地区,海拔高度对积冰厚度影响明显,输电线路上覆冰厚度随海拔高度增加而呈现指数规律增长。

关键词：重庆电网覆冰现场调查海拔高度覆冰模型特性分析

来源：评论

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环境参数对110kV复合绝缘子覆冰增长过程的影响

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高电压技术 2012年第10期38卷 2575-2581页

作者：赵世华蒋兴良张志劲胡建林胡琴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

绝缘子覆冰严重影响着电力系统的安全稳定运行,国内外对输电线路覆冰增长过程进行了大量的研究,但对绝缘子覆冰过程的研究较少,因此研究环境参数对绝缘子覆冰的影响在防冰抗冰工作中显得尤为重要。为此,通过在人工气候室的模拟试验来研... 详细信息

绝缘子覆冰严重影响着电力系统的安全稳定运行,国内外对输电线路覆冰增长过程进行了大量的研究,但对绝缘子覆冰过程的研究较少,因此研究环境参数对绝缘子覆冰的影响在防冰抗冰工作中显得尤为重要。为此,通过在人工气候室的模拟试验来研究环境参数(水滴中值体积直径(MVD)、液态水含量(LWC)、温度、风速)对不同伞型结构的110kV复合绝缘子覆冰过程的影响。研究结果表明:绝缘子覆冰质量、伞裙表面覆冰厚度、冰凌长度及冰凌直径随时间的增长成非线性增长,而随着时间的延长,覆冰质量的增长程度变缓;绝缘子覆冰质量随着环境温度的降低成非线性增加;绝缘子覆冰质量随风速的增加而增加;水滴中值体积直径、液态水含量对绝缘子覆冰质量、冰凌增长有着重要的影响,随着MVD、LWC的增大,覆冰质量、冰凌长度增长迅速;在同等覆冰条件下,D型绝缘子的覆冰质量最轻,冰凌桥接速度最慢,所以D型绝缘子更适合在覆冰严重地区使用。

关键词：覆冰绝缘子环境温度覆冰质量液态水含量(LWC) 中值体积直径(MVD) 风速

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