如果复合绝缘子变质，则容易引起火花，跳闸，传输线脆性断裂等，严重威胁电力系统的安全运行。究了鞘与芯轴之间的碳化通道。限元法用于计算和分析复合绝缘碳化杆芯周围的电场。立绝缘仿真模型。实验室条件下，测量鞘管和心轴之间碳化通道的电场分布。真结果基本相同，验证了理论计算的准确性。
果表明，碳化通道扭曲了绝缘子链电场的空间分布，通道越靠近高压端，畸变越明显。化通道穿过的绝缘裙的电场值增加。着中国电网的发展，复合绝缘子已广泛应用于输电线路和变电站。复合绝缘子长时间处于工作状态时，由于工作环境的变化，复合绝缘子会在不同程度上退化，例如，绝缘子裙边损坏，棚棚老化，绝缘子被冰覆盖，
电缆绝缘子的连接被烧焦并绝缘。光灯等[1-4]。化将对输配电线路的安全稳定运行构成巨大威胁。
了及时发现复合绝缘子的隐患，避免突发事故并提高电气系统运行的安全性和可靠性，有必要对复合绝缘子的退化进行分类并准确判断其性能。化程度，以确定复合绝缘子的劣化程度。形有多大，避免或减少了由复合绝缘子的劣化引起的损耗[5-10]。此，进一步研究复合绝缘子的劣化具有重要意义。年来，许多研究人员对复合绝缘退化和退化检测技术进行了广泛的研究。[11]中，ANSYS用于构建一个500 kV AC线路隔离器的模型，以及在心轴表面存在气隙时的电场分布。
果表明，间隙处的畸变场强度不足以引起局部放电。是，当湿气进入气隙时，可能会发生局部放电。[12]中，结合模拟和实验得出结论：沿链的电场分布特性是否可用于确定瓷悬链是否包含劣化的绝缘体。献[13]提出了一种改进的水扩散测试方法，作为检测绝缘体缺陷的方法。[14]中，红外热像温度监测方法和热激电流（TSC）检测方法被用于检测复合绝缘材料的老化，结论是该检测方法具有效率和一定的优势。[15-16]中给出了一种基于电场测量方法和高频实验方法的复合绝缘子隐蔽缺陷的确定方法，电场检测方法的灵敏度和探究了在工厂中试验坚硬的新型绝缘子的必要性。而言之，研究人员先前的工作主要集中在寻找检测退化的方法以及绝缘缺陷对沿链的电场分布的影响，但很少有人研究复合绝缘材料和护套之间的碳化通道。合绝缘芯棒和护套之间的粘结界面穿透绝缘体的两端，并且是内部绝缘体的组成部分。芯棒，硅橡胶包裹物和两者的界面处，由于材料不良，密封性差和电场强度高，很可能会发生局部放电。电产生臭氧（O3），臭氧与空气和水中的氮（N2）之间的化学反应产生硝酸，硝酸引起化学腐蚀，导致形成芯轴上的碳化导电通道。外，局部高场强的长期影响将导致绝缘子护套，芯棒和金属增强材料的局部放电，这反过来又会降低绝缘子的性能。离器会断断续续，影响传输线的安全。本文中，我们分析了这种退化对绝缘子沿链的电场分布的影响，并使用COMSOL软件和绝缘子的电场对电场进行了仿真。有碳化通道的绝缘是在实验室条件下测量的。复合FXB2-110 / 100绝缘材料为研究对象，绝缘裙边的数量为20，并在电路线上并排悬挂。110 kV复合绝缘的结构参数见表1，绝缘模型是通用模型，表中的符号表示：F表示复合材料，X表示悬架，B表示弯曲损伤，W表示弯曲损伤雨伞尺寸（防污），无雨伞，对于110 kV为110，对于100 kN为100。
电线路的绝缘子链，铁塔和分隔导体由三维开放场问题组成。传统的二维和三维场模拟研究中，忽略了诸如铁塔和电线等因素的影响，并且通常将轴对称场用于模拟计算。而，随着电压水平的增加，诸如匝和线之类的不对称因素对绝缘子链的表面电势和电场分布的影响变得越来越明显。此，使用COMSOL软件构建了一个三维电场计算模型，其中考虑了铁塔，分开的电缆，连接配件和大地等因素。体模拟计算模型和恶化模型在图2中示出。1.模型中材料的相对介电常数如表2所示。中铁的介电常数为无穷大，为便于计算，假定值为1×1010。模拟计算中，将电线和绝缘体的高压端连接的电位设置为89.8 kV 110 kV传输线的相电压的峰值，并将该电位地面，塔架和塔架侧配件设置为0，以确保在拆分网络时精确计算。图2所示，示出了在绝缘芯棒和伞裙套之间的界面处的碳化通道的电场分布云型。化通道在高压端附近，并穿过两个机库。化通道模拟模型是圆柱形的，直径为1 mm，长度为100 mm（长通道）。场分布云图显示，通道两端的局部场强要大得多。3示出了在绝缘子列的不同位置处的碳化通道的电场的分布图。缘子列的碳化通道位于高压端（如图2所示），另一个绝缘子列的碳化通道位于绝缘子的中间。了便于数据比较和分析，图中还示出了完整绝缘子的电场分布图，所有绝缘子的电场测量位置相同，测量线位于距中心轴25毫米处。据图3所示的电场测量结果，绝缘子和在胶结表面上具有碳化通道的绝缘子沿导线的电场分布相同：场强分布极不均匀，局部磁场强度集中在高压端附近，沿着导线到达绝缘子的中间。压侧附近的电场值迅速减小，电场强度略有增加，曲线在尾部略微倒置，电场在碳化通道的水平处变形，而电场的值在低压区附近。个通道增加到与完整绝缘相同的位置。化通道更靠近高压端的局部场达到180 kV / m，比同一位置的完整绝缘高80％。化通道的电场距离高压端（绝缘子串的中部）更远。完整绝缘相比，变形非常低，变形仅约为5％。化通道的存在等同于将导体引入静电场，碳化通道的介电常数和相对电导率远大于前两种电介质相对于硅橡胶和硅橡胶的两个物理参数。玻璃卡盘。据电磁场工程原理：静电场中存在导体时，导体等效于等电位体，导体表面为等电位面，导体周围的电场线垂直因此，在导体表面上出现的电场线出现在通道的末端。集，即电场强度的现象。而，沿着链的电场的值离高压端越远，碳化通道的准电场相对于高压端的畸变和远处电场的畸变就越大。比高压端是弱的。4显示了两种具有不同碳化通道长度的绝缘子模型，这些通道位于绝缘子链的中间，图4中的线表示电场。
碳化通道和长碳化通道。图的曲线是计算电场时所走的线的位置。图5中示出了针对不同长度的碳化通道的局部电场模拟计算的结果。5.碳化通道模拟模型是圆柱形的，直径为1 mm，短通道长度为40 mm，通道长度为100 mm。前的计算表明，碳化通道的存在会增加通道附近的电场值。5所示的电场的测量结果比较了碳化通道的长度对电场畸变的影响。以看出，当绝缘链中没有碳化通道时，电场沿着链的分布曲线非常平滑，并且碳化通道的存在大大扭曲了分布。电场。论碳化通道长还是短，碳化通道附近的电场值相对于完整的绝缘体都会有很大的波动，并且电场的分布曲线会变得高低。绝缘体完好无损的情况下，电场穿过绝缘结构时会迅速减小到最小，并在结构磨损后突然增加。图中所示的电场分布曲线中，人群中的电场值均小于5 kV / m。绝缘子列中有碳化通道的情况下，在集束中的电场值大于在完整的绝缘物中的电场值。
5中的曲线表明，与短碳化通道相邻的上下两个盆地中的电场值约为10 kV / m，长碳化通道交叉的两个棚屋的电场值为。场为20 kV / m或更高。以看出，碳化通道的存在不仅增加了人群上方和下方的空气中的电场值，而且还增加了硅橡胶棚中的电场值。橡胶复合绝缘子电场测试主要由单相（0至400 V）交流稳压器，单相升压变压器，电场测试控制台，带有GDC100光纤传感器和单相交流分压器。（1000：1的分压比），DS1102数字示波器，数字万用表，绝缘棒和绝缘接地棒。文中使用的电场测试传感器是扑克纤维传感器，它利用特殊的电光晶体的折射率随施加的电场而变化的特性制造。试原理如图6所示，由电光晶体和成对的光学器件组装而成。电场强度或施加在晶体上的电压发生变化时，沿着光纤驱动和发射的光的功率也会发生变化，因此可以用来测量空间电场强度或空间强度。加电压。7显示了一个用于测试地点的扑克光纤传感器，可以看到在传感器的末端有两个探针，两个探针之间的距离约为10 mm。探头所在的空间中存在电场时，两端的两个探头将具有电位差。用传感器末端的两个探针之间的电势差将电压施加到晶体上。个探头之间的电容仅为5 pF，对电场影响很小。试原理：将光纤电场测试仪探头安装在绝缘棒顶部靠近隔离器的位置，使用电场控制台调整电场测试仪探头的位置并使用调压器将升压变压器电压提高到绝缘体电阻电压。应用领域中，数字万用表的刻度盘或由分压器连接的单相稳压器读取施加的测试电压，而光纤电场测试仪的输出电压则由探头读取。录数字示波器和硅树脂复合绝缘的位置。录电场并记录其测量值。8是用于复合硅橡胶绝缘子的电场测试装置的接线图。了模拟绝缘子中心杆和护套之间的碳化通道，在实验室中人工制作了绝缘样品，即，制作了约1 mm的细线。过了几间棚屋的根部。试了碳化通道沿绝缘子不同位置沿链的电场分布特性。9显示了带有碳化通道的人工绝缘的模型。了验证模拟计算的准确性，制造了两种不同的人工模拟碳化通道的隔热模型。了便于均匀表达，复合绝缘材料的伞裙从高压侧到低压侧依次编号，如图1（b）所示。中，两组绝缘子的碳化通道长度相同，不同之处在于，第一组模型的碳化通道在其高压端进入2〜3号舵鞘。温; 10号雨伞裙，如图10所示，
电缆在穿透碳化通道的绝缘晶片附近选择了七个测量位置（A，B，C，D，E，F，G）电场强度。实验室条件下，对两组绝缘样品测量了几个电场值。个设备的测量点的电场值对应于3次测量的平均值。
场测试的目的是验证仿真计算的准确性：每次绝缘子每次加压到30 kV时。图11和图12中示出了在模型的测量点的位置处和在正常绝缘体的测量点的相同位置处的电场的电场比较结果。场在周围空间中的分布，增加了通道附近的电场强度。化通道越靠近高压端，电场的畸变越大，距高压端的距离越小，电场的畸变程度越低。着正常绝缘线的电场曲线是平滑的。绝缘芯的棒具有碳化通道时，靠近它的电场强度小于正常值。是，碳化通道顶部和底部的电场强度大于正常值。此，该结论可作为评估或检测绝缘体碳化通道的依据。碳化通道进入复合绝缘体的人群时，横杆中的电场值也会增加。
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