受实际运行环境的影响,绝缘子表面染污和老化的严重程度不同,染污绝缘子表面状况的改变会对绝缘子表面的放电条件产生影响,从而引起绝缘子放电特性的变化,使得绝缘子污闪放电规律更加复杂,污闪导致大面积停电事故仍频繁发生。因此,研究绝缘子表面染污时的放电特性具有重要意义,对进一步完善绝缘子复杂的污闪产生机理具有一定价值,从而能够更好的解决绝缘子的污闪问题,本文的主要研究内容如下:本文建立了复合绝缘子串的3-D有限元仿真模型,计算了迎/背风侧不均匀染污情况下绝缘子串的电场、电位分布,分析了背风侧干燥带在绝缘子柱体以及伞裙不同位置对迎风侧水珠电场及迎/背风侧表面电场、电位的影响,并研究了干燥带数目对绝缘子沿面场强、电位的畸变程度,干燥带电导率、干燥带宽度对绝缘子沿面场强的畸变程度。对于绝缘子串迎风侧与背风侧出现染污不均的工况,仿真计算结果表明:背风侧染湿污时,背风侧最大场强出现在首尾伞裙外侧边缘,而迎风侧场强最大值则集中于绝缘子两端金具附近;干燥带导致迎风侧水珠电场剧增至2MV/m左右,使背风侧场强畸变程度达11倍;干燥带场强随干燥带电导率减小而增加,当电导率小于10-5S/m时,干燥带电场增加6.2MV/m并呈现饱和趋势。本文采用聚四氟乙烯板模拟绝缘子表面水带生成环境,试验研究了直线型和折线型水带形态对憎水性表面闪络过程的影响;基于有限元数值计算,分析了水带及周围电场分布,并结合试验结果探讨了水带影响电弧发展路径的机理。结果表明:对于考虑复合绝缘子憎水性减弱时,水带张角θ越小,水带电场越小,而水带之间的干带电场越大;同时,水带间距d越小,干带电场也越大;因此,当憎水性表面存在折线型水带时憎水性表面附有不同形态水带时,电弧的发展会随水带夹角θ以及水带横向间距d的变化而呈现3种不同的电弧发展路径。