铁路是国民经济大动脉和国家重要基础设施,安全、可靠地供电是铁路正常运行的必要条件。接触网绝缘子对接触线起到支撑和电气绝缘的作用,不同的安装方式,使绝缘子积污位置不同,进而造成污闪事故的发生。复合绝缘子重量轻,强度大,具有较优的抗污闪性能,其闪络特性与伞裙结构有很大的关系。绝缘子表面电场畸变会导致电弧的发生,电弧进一步发展会引起闪络事故发生。因此,研究绝缘子表面的电场强度和电位分布可以有效地预防闪络事故的发生。针对绝缘子电场和电位分布主要采用两种方法:试验法和数值仿真计算。试验测试耗时耗力,试验器械会对结果造成一定影响,而且测试结果会有一定的分散性;数值仿真可以有效地避免干扰,结果可分析性强,已经成为学术研究的一种主流手段。目前,针对绝缘子多物理场耦合的数值仿真方式比较少见。因此,有必要对接触网绝缘子在多物理场下进行电场强度和电位分布的数值计算研究,并设计结构比较优化的绝缘子。以接触网使用的腕臂FQBG-25/12棒形绝缘子为研究对象。在多物理场耦合有限元软件COMSOL Multiphysics中建立等比例绝缘子模型,并完成模型的前处理设置(材料属性参数、物理场的定义,有限元网格剖分和计算求解)。进行绝缘子表面电场强度和电位的计算。并建立腕臂绝缘子的两种安装方式:水平安装和斜安装,建立风洞模型,进行两种安装方式下的积污数值仿真并进行带电污秽状况下的绝缘子表面电场和电位分布数值计算,分析两种安装方式不同来污下的积污规律和电位、电场分布规律。根据绝缘子表面的电场分布规律,对伞裙结构进行优化,建立优化后的模型,进行风洞模拟数值计算,将优化绝缘子的积污、电位和电场分布与模型绝缘子进行比较。可为盐碱区绝缘子的选型和试验研究提供理论支持。