覆冰给电力系统安全运行造成极大的威胁。与传统瓷、玻璃绝缘子相比,合成绝缘子具有重量轻、强度高、耐污性能高、运行维护方便等特点。越来越多的合成绝缘子在覆冰地区挂网运行,由于合成绝缘子伞裙及伞间距较小,覆冰对合成绝缘子的电场和电位分布的影响较大。因此本论文研究覆冰对合成绝缘子电场和电位分布的影响具有重要的学术价值和科学意义。本论文利用渐进边界条件,将覆冰合成绝缘子电场和电位分布无界域问题转化为有界域问题来求解,通过有限元法求解覆冰合成绝缘子沿面的电场和电位分布。应用FEMLAB软件,对220kV覆冰合成绝缘子进行仿真并计算出覆冰以及出现电弧后的合成绝缘子电场和电位分布。本论文建立了二维轴对称电场计算模型。计算了在清洁合成绝缘子高压端、接地端两端安装均压环、未安装均压环以及只在高压端安装均压环的电场和电位分布;对于220kV以上合成绝缘子,均压环对改善合成绝缘子电场和电位分布有很好的作用;研究了覆冰桥接时冰棱的长度对覆冰合成绝缘子电场和电位分布的影响,以及空气间隙在覆冰合成绝缘子外沿所处的位置不同对电场和电位分布的影响。结果表明,合成绝缘子伞裙外沿的冰棱使覆冰合成绝缘子沿面的电场和电位分布极不均匀,冰棱中间空气间隙位置的不同对覆冰合成绝缘子电场和电位分布的影响不同。冰棱上水膜的存在进一步加剧了覆冰合成绝缘子沿面的电场和电位分布畸变,所以湿冰时的闪络电压比干冰时的闪络电压低的多;通过改变计算模型中合成绝缘子大伞伞径、伞间距,分析了覆冰合成绝缘子沿面电场和电位分布与大伞伞径、伞间距的关系;通过改变合成绝缘子高压端均压环的抬高距,研究高压端的电场变化,得出较为合理的均压环安装位置。