沙伟燕， 罗艳， 马鹏欢， 亓亮

（国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，宁夏 银川 750002）

0 引 言

气体绝缘组合电器（gas insulated switchgear,GIS）因其绝缘性能优良、占地面积小等优点，得到了广泛的应用[1-3]，其中盆式绝缘子是在GIS中起着关键作用的固体绝缘体[4-5]。近年来，110 kV及以上等级GIS设备因内部存在做工缺陷等问题而引发的绝缘故障时有发生，其中由盆式绝缘子故障所引发的故障占35%，而由微粒和异物引发的绝缘子故障占盆式绝缘子总故障的71%[6]。因此，研究GIS盆式绝缘子的缺陷对减少其故障的发生具有重要意义。

金属微粒作为绝缘子最为常见的微粒缺陷，受到研究者的广泛关注[6-9]。文献[6]以252 kV盆式绝缘子为研究对象，研究不同典型缺陷模型的电场分布情况，分析了不同缺陷对电场的畸变情况，发现单金属颗粒缺陷附近的最大场强可达43.6 kV/mm，金属颗粒群缺陷附近的最大场强可达86.5 kV/mm。文献[7]研究发现了微金属颗粒诱发沿面闪络的现象，证明了金属颗粒对于GIS盆式绝缘子绝缘性能的危害。文献[8]通过分析发现，在其他条件相同的情况下，高压导体上金属异物所产生的畸变电场要比外壳侧高2～9倍；当异物在外壳内表面时，电场畸变对金属异物半径的灵敏度更大；而金属异物位于高压导体表面时，电场畸变对于金属异物半径和高度的灵敏度相当。文献[9]研究表明，在GIS中加入屏蔽后，盆式绝缘子凹面和凸面电场强度有所降低，有金属颗粒缺陷时，电场强度比无缺陷时更大。

此外，金属微粒缺陷可能导致附近的电场畸变，畸变的电场可能成为局部放电或击穿失效的主要原因。……