绝缘子广泛应用于输电线路当中,是维持电力系统安全稳定运行的重要部件。而在覆冰条件下,绝缘子的电气强度会逐渐下降,容易引发较长时间的停电事故,威胁电力系统可持续运行,造成重大经济损失。目前,国内外学者对于覆冰绝缘子的闪络特性、影响因素及放电机理进行了大量研究,但是,大多数覆冰试验都是在人工气候室内完成。人工气候室模拟的环境条件和自然环境有较大区别,绝缘子在实际情况下的运行状况也有所不同。此外,国内外建立的绝缘子覆冰放电模型大多并未在长串绝缘子的试验中得到验证。因此本文的研究不仅可以对绝缘子覆冰放电的模型与机理有所补充,而且可以为交流输电线路外绝缘的配合和选择提供参考和依据。本文以不同型式和结构的五种绝缘子长串为研究对象,在雪峰山覆冰试验站对其开展了自然覆冰环境下的交流闪络试验,得到了绝缘子长串自然覆冰的规律和图谱,以及其在不同污秽度和覆冰程度下的交流闪络电压,并分析其放电路径、电场分布、泄漏电流变化过程,得到了以下结论:（1）低温、较大的风速、密集的降雨,会加速绝缘子自然覆冰的速率。绝缘子自然覆冰呈现迎背风、高低侧的区域性不均匀分布。绝缘子的种类、型式结构会影响覆冰的程度。（2）覆冰绝缘子长串的闪络电压受覆冰程度、污秽程度的影响,绝缘子长串冰闪电压随冰重、盐密呈负幂指数的下降;绝缘子的类型及伞裙结构会影响冰闪电压的结果,盐密对于玻璃绝缘子冰闪电压的影响指数为0.212～0.294,对于瓷绝缘子为0.184～0.322,对于复合绝缘子为0.189～0.263。（3）以污冰参数ISP来衡量冰重、盐密的共同作用可得,双伞型绝缘子随ISP下降的幅度最大,钟罩型绝缘子随ISP下降的幅度最小。13片串悬式绝缘子污闪电压受盐密的特征指数c在0.207～0.316之间,除冰重较轻情况外,绝缘子长串污闪电压均高于冰闪电压。（4）自然环境下覆冰绝缘子长串的闪络过程可分为产生电晕、局部电弧出现、电弧发展、完全闪络这四个阶段。在绝缘子长串的冰闪过程及污闪过程中,电弧熄灭重燃现象明显,飘弧现象严重。对LXY-210绝缘子的电场仿真分析中,施加起弧电压时,绝缘子串两端首先出现放电现象;施加闪络电压时,绝缘子串多处空气间隙被电弧击穿,与观察到的试验现象一致。