输电线路覆冰被看作是电网严重自然灾害之一，它严重威胁电网安全运行，鉴于此，国内外对导线覆冰增长过程及其影响因素等进行了大量研究，并提出了多种导线覆冰预测模型和经验公式。然而，对于绝缘子表面的覆冰机理却研究甚少，更不见绝缘子覆冰预测模型的研究报道，这就导致人们无法实现输电线路绝缘子的冰灾预警，从而避免绝缘子闪络事故的发生。因此，本文开展绝缘子覆冰增长特性和干增长覆冰预测模型的研究对揭示绝缘子覆冰机理和推进输电线路绝缘子的冰灾预警系统的实现具有重要的科学意义和工程实用价值。本文在人工气候室进行了绝缘子覆冰增长过程试验研究，分析了环境参数对绝缘子覆冰增长的影响。研究得出：不同型式绝缘子表面覆冰存在差异，且覆冰增长与覆冰时间呈非线性关系；风速越大或温度越低，绝缘子表面冰层和冰棱的增长都越快，覆冰越严重；环境温度影响绝缘子覆冰类型；湿增长过程中，水滴中值体积直径(Medium Volume Diameter, MVD)的变化对绝缘子覆冰影响不大。对覆冰过程中复合绝缘子和空气动力型绝缘子外部气液两相流场进行了数值模拟，通过求解其外部气流的三维RANS(Reynolds Averaged Navier Stokes,RANS)控制方程和离散水滴控制方程，得到了该两类绝缘子在有、无冰棱情况下的流场和水滴运动轨迹，并在比较分析两类绝缘子流场特性的区别、冰棱对流场和水滴运动轨迹的影响的基础上，从流体力学的角度分析和解释了不同型式绝缘子覆冰的差异。根据流场和水滴运动轨迹，计算分析了复合绝缘子和空气动力型绝缘子表面的水滴碰撞特性，得到了绝缘子不同区域的水滴碰撞系数，同时分析了风速和MVD对水滴碰撞系数的影响，得出水滴碰撞系数随风速和MVD的增大而增大。在得到绝缘子不同区域水滴碰撞系数的基础上，根据质量守恒和能量守恒原理，针对复合绝缘子和空气动力型绝缘子建立了干增长覆冰预测模型，并通过人工干增长覆冰试验验证了模型的正确性。验证结果表明伞裙表面覆冰厚度小于8mm时，模型计算结果与试验结果相对误差在8%以内；伞裙表面覆冰厚度在10~15mm之间时，其相对误差为12%~15%。