污闪是影响电力系统安全运行的主要威胁之一。随着我国特高压直流输电工程的建设,对输电线路外绝缘的选择和设计要求将不断提高,复合绝缘子因具有优异的耐污性能而被各国电力部门广泛使用。迄今为止,国内外对复合绝缘子在均匀染污下的直流电气特性进行了大量研究,但关于污秽沿复合绝缘子伞裙上、下表面不均匀分布对直流污闪电压影响的研究则相对较少,目前尚未见适合直流复合绝缘子的闪络电压污秽不均匀修正方法。本文在总结国内外现有研究成果的基础上,采用定量涂刷方式,在重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室大型多功能人工气候室内对几种典型的超、特高压直流复合绝缘子短样的直流污秽闪络特性进行了试验研究,论文的主要工作和结论如下:①对相同伞型、不同结构高度的二种±800kV特高压直流复合绝缘子短样在均匀染污情况下,试验研究了亲水性状态下的50%直流闪络电压(U50)与电弧距离(h)的关系。结果表明:电弧距离h≤3.435m时U50与h呈线性关系。②研究了复合绝缘子硅橡胶表面憎水性的变化与其在溶液中浸泡时间、溶液pH值之间的关系。结果表明:随着浸泡时间的延长其憎水性逐渐下降直至完全丧失;且憎水性的下降受碱性溶液的影响较大,受酸性溶液的影响最小;染污前复合绝缘子硅橡胶表面憎水性状况对染污后憎水性的迁移速度具有重要的影响。③在一定憎水性条件下,试验研究了三种超、特高压直流复合绝缘子短样的污闪特性,分析了伞型结构的影响。结果表明:复合绝缘子爬电距离与电弧距离较为理想的比值应在3.2~3.4之间,较小的伞裙间距将会导致直流电弧桥接相临伞裙而降低爬电距离的有效性。④以FXBZ-±800/530-1800为试品,并以绝缘子上、下表面平均盐密(SDD)为基准,试验研究了复合绝缘子在污秽不均匀分布情况下的闪络特性。结果表明:当上、下表面盐密比(T/B)一定时,复合绝缘子在亲水性状态下的U50与SDD呈幂函数关系,U50的盐密影响特征指数b值受污秽不均匀分布的影响不明显。⑤当SDD保持不变时,U50随污秽不均匀度的增加而逐渐增大;采用最小二乘法对试验数据进行拟合,得到适合本文复合绝缘子的污秽不均匀分布对U50影响的修正系数表达式为经试验验证,该式满足工程应用的需要。⑥利用高速摄像机分析了复合绝缘子的直流污秽闪络过程,提出复合绝缘子直流污闪包括电晕放电、局部放电产生和发展、局部电弧的形成并不断延伸、绝缘子闪络四个主要阶段;当污秽不均匀分布时,放电的起始阶段主要发生在伞裙上表面,并且局部电弧在形成后的飘弧现象较均匀分布时要弱。⑦建立了复合绝缘子的直流污闪电路模型并对其污闪机理进行了分析,得到了临界闪络电压表达式并分析了影响临闪电压的因素。