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在工作电压作用下，绝缘子串的电压分布是一个重要问题，通常可用其等值电路来研究这个问题。
我们知道，每一个绝缘子就相当于一个电容器，因此一个绝缘子串就相当于由许多电容器组成的链形回路。因为绝缘子的体积电阻和表面电阻叫正常情况下（50Hz）的容抗大得多，所以一般将他堪称串联的电容回路。虽然每个绝缘子的电容量相等，但组成绝缘子串后，每一片绝缘子分担的电压并不相同，这主要是由于每个绝缘子的金属部分与杆塔（地）间与导线间均存大杂散电容（寄生电容）所造成的。
首先来说明绝缘子串中各个金属部分与杆塔之间杂散电容的影响。
设绝缘子本身的电容为C，器金属部分对杆塔的电容为Cz，如图（a）所示。由于存在这种电容，当有电位差时，就有一个电流经Cz的电流分别要流经电容C，这样，愈靠近导线的电容C所流经的电流就愈大。由于歌剧院子电容大致相等，则他们的电压降也就较大。若只考虑绝缘子对地电容的影响，则绝缘子串的电压分布如下图中的曲线1所示。
其次来说明绝缘子串与导线间的杂散电容的影响。
设绝缘子金属部分对导线的电容为Cd，其等值电路如图（b）所示。由于每个电容Cd两端均有电位差，因此就有电容电流经过，而且都必须经电容C到地构成回路，这样就使离导线愈远的绝缘子所流过的电流愈多，因此电压降就愈大。绝缘子串的电压分布如下图中的曲线2所示。
由于绝缘子金属部分对导线的电容Cd比其对地电容Cz小，因而流过的电流也小，所以产生的压降就相对比较小。
实际的绝缘子串各个绝缘子上的电压分布应考虑两电容的同时作用，也就是说，沿绝缘子串的电压分布应该由考虑Cz与Cd所得到的电压分布相叠加．如下图中的曲线3所示。由图可见，离开导体侧时绝缘子两端压降逐渐下降，当绝缘子电压降又升高。实测结果完全证明了这一点(如下图)。
研究表明，绝缘子串愈长，电压分布愈不均匀，愈容易导致某些部位的绝缘损坏，所以测量其电压分布就更有意义。
