兰新高铁是我国第一条途径高寒、高原、风沙戈壁等地区的高速铁路,具有重要的战略意义,其沿线需穿越五大强风区,强风挟带的沙粒与高速行驶的动车具有非常大的相对速度,造成绝缘子的表面粗糙度增大甚至出现微裂纹,可能导致绝缘子的绝缘性能下降运行寿命缩短等严重后果。研究风沙环境下动车组车顶绝缘子的冲蚀磨损及绝缘特性对兰新高铁的安全稳定运行具有重要的工程价值和意义。本文首先研究了动车组车顶支柱绝缘子不同部位的冲蚀磨损情况,采用RNG K-epsilon湍流模型及离散相模型实现了对绝缘子冲蚀磨损的数值模拟。仿真结果表明,绝缘子伞裙边缘的磨损速率随位置的变化呈M状分布,最大磨损位置为45°角附近;仿真结果与试验验证结果能够较好吻合,可为风沙环境下绝缘子结构的优化及运行寿命预测提供依据;伞裙迎风面各部位的冲蚀磨损率随着气流速度及沙尘颗粒粒径的增大而增大,且最大冲蚀磨损率位置向外侧偏移。为了进一步分析冲蚀磨损对绝缘子性能造成的影响,在闭式风洞中对绝缘子进行不同时长的冲蚀磨损,采用金相显微镜对各冲蚀时长作用下绝缘子的表面形貌进行观测,160h内绝缘子表面粗糙度随冲蚀时间的增长而增大;对不同冲蚀时长的绝缘子进行了憎水特性检测,憎水性测量结果随冲蚀时间的增长而下降;对不同冲蚀程度绝缘子进行了交流污闪试验,实验结果表明冲蚀时间的增长对绝缘子的污闪电压影响较小,而对闪络通道影响较大。