隨著電力負荷需求的持續增長以及特高壓電網的規模化建設，對電力系統設備的整體水平
提出了更高的要求。油浸紙套管是超/特高壓輸電系統的關鍵設備之一，在運行中長期承載
著全電壓、全電流和強機械負荷，內部存在很高的電、熱和機械應力，其安全穩定運行關
系到整個電力系統的可靠性。

極板邊緣電場是誘發套管設備局部放電、絕緣擊穿的重要因素之一。隨著電壓等級提高，
電容式套管極板層數增多，各極板邊緣電場的優化控制顯得更加重要。傳統的電容芯子設
計及計算模型僅適用電容芯子極板內部平均電場計算，極板邊緣電場分布無法有效反映，
極板邊緣電場分布及控制措施尚不明朗。

針對實際油浸紙套管極板邊緣電場準確建模及優化問題，從實際套管極板邊緣物理形貌著
手，仿真計算實際油浸紙套管電容芯子極板邊緣局部場強可視化分布，進而提出電容式套
管極板邊緣工藝改進措施，為進一步提升超/特高壓套管國產化制造水平提供了理論依據。    

本文建立了高性能高壓套管多物理場仿真計算平臺，在Infolytica有限元仿真軟件環境下，
以極板邊緣直角狀態為參考，對極板邊緣形貌進行準確建模，獲得極板邊緣場強云圖特
征，并對極板邊緣折邊、敷設半導體紙的處理方式優化分析，提出采用以10~20 mm寬
度的單折邊或敷設半導體紙的方法，以電場分布的均勻化、不增加芯子主體尺寸的方式
，降低極板邊緣電場效應，提升套管安全運行水平。

1）傳統基于電容分壓原理的電容芯子電場計算模型中無法有效反映極板邊緣局部電場
信息。

2）套管電容芯子極板邊緣場強最大值遠大于極板中部場強值，是誘發套管設備放電擊
穿的起點。

3）極板邊緣單折邊及敷設半導體紙的方式均可降低邊緣場強。該仿真計算方法可用于
各電壓等級套管電容芯子極板邊緣電場的校核及優化，為實際套管絕緣制造工藝的改
進提供了理論依據。