棒形支柱瓷絕緣子應力分布的數(shù)值模擬及破壞機理分析.pdf

1、由于運行年限的增長，我國500kV及以下級別電網(wǎng)中因棒形支柱絕緣子瓷件缺陷引發(fā)的電網(wǎng)事故近年來逐漸增多，造成經(jīng)濟損失的同時還危及人身安全。隨著我國超高壓、特高壓工程建設的推進，棒形支柱瓷絕緣子的機械、電氣性能，尤其機械性能受到了更多研究者的關(guān)注。
　　 支柱瓷絕緣子掛網(wǎng)運行時主要受到導線張力等垂直高度方向的負荷作用，因而對其力學性能的評價常用彎曲強度或彎曲破壞負荷來衡量。對于整柱瓷絕緣子，彎曲破壞試驗風險大，成本高，因而本文采用

2、數(shù)值模擬方法對支柱承受應力及其分布規(guī)律進行計算分析，研究整柱及支柱元件的力學特性，為真實、可靠地考核支柱承載能力提供一定的理論參考。本文涉及的計算以線彈性力學理論為基礎(chǔ)，重點探討缺陷對應力場場強及分布的影響，得出主要結(jié)論如下:
　　 1.缺陷對瓷件應力分布尤其是最大應力分布可能產(chǎn)生重大影響，這與缺陷分布位置、尺寸及形狀有關(guān)，因而瓷件強度也會隨上述缺陷特征而變化。一般而言，位于瓷件拉應力區(qū)的缺陷對瓷體強度下降的影響最大，下降程度主

3、要取決于缺陷處名義拉應力大小。相同位置的缺陷，其尺寸和形狀變化也會對瓷體強度造成重要影響。
　　 2.基于本文建立的支柱瓷絕緣子有限元模型，分別對整柱與加裝延伸桿的絕緣子相同條件下的彎曲承載進行仿真計算。結(jié)果表明，多數(shù)情況下后者承受的最大主應力值大于前者，即加裝延伸桿試驗所得支柱強度要低于整柱試驗。
　　 3.支柱承載過程中軸向偏移一定角度時的裂紋前沿應力強度因子計算結(jié)果表明:瓷件的破壞是Ⅰ型、Ⅱ型裂紋共同作用的結(jié)果。軸