復(fù)雜環(huán)境下懸垂復(fù)合絕緣子受力分析及其試驗(yàn)裝置研究.pdf

1、懸垂復(fù)合絕緣子是輸電線路上起懸掛與支撐作用的絕緣部件，正常運(yùn)行時(shí)，僅承受垂直線路方向的荷載，因其在野外運(yùn)行，考慮氣象等復(fù)雜條件時(shí)，承受架空導(dǎo)線自重、冰重、風(fēng)載等載荷；在斷線情況下，還要承受斷線拉力。
　　本文以FXBW4-110/70懸垂絕緣子為研究對(duì)象，主要研究在復(fù)雜環(huán)境下懸垂復(fù)合絕緣子的靜力學(xué)特性和動(dòng)力學(xué)特性，根據(jù)其力學(xué)分析研制出復(fù)合絕緣子受載模擬試驗(yàn)裝置，研究結(jié)果如下：
　?。?）分析了復(fù)合絕緣子復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境，并對(duì)各

2、種運(yùn)行環(huán)境的下的復(fù)合絕緣子的外載進(jìn)行分析計(jì)算，利用材料力學(xué)基本理論，對(duì)極端位置時(shí)復(fù)合絕緣子進(jìn)行靜力學(xué)分析。得到單獨(dú)拉伸、扭轉(zhuǎn)與彎曲負(fù)荷作用下絕緣子的形變、應(yīng)力。并運(yùn)用ANSYS有限元方法，分析絕緣子的拉伸、扭轉(zhuǎn)與彎曲應(yīng)力分布，找到了復(fù)合絕緣子受力作用下的斷裂危險(xiǎn)位置，進(jìn)行斷裂位置分析。
　?。?）建立導(dǎo)線懸垂絕緣子的動(dòng)態(tài)力學(xué)模型，對(duì)有風(fēng)無(wú)冰、有風(fēng)有冰這兩種狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)受力分析。在有風(fēng)無(wú)冰狀態(tài)下，根據(jù)微風(fēng)振動(dòng)理論，建立架空導(dǎo)線的振

3、動(dòng)受力數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出復(fù)合絕緣子下端線夾處的應(yīng)力與頻率公式并計(jì)算，得到絕緣子線夾處的振動(dòng)時(shí)間、振動(dòng)次數(shù)與動(dòng)彎應(yīng)力；在有風(fēng)有冰的狀態(tài)下，建立覆冰導(dǎo)線單元笛卡爾坐標(biāo)，推導(dǎo)出舞動(dòng)時(shí)，水平與豎直的方程，利用MATLAB計(jì)算出結(jié)果，得到懸垂復(fù)合絕緣子最大受力與舞動(dòng)振幅的關(guān)系。
　?。?）利用懸垂復(fù)合絕緣子在極端位置的靜力學(xué)分析，結(jié)合復(fù)合絕緣子動(dòng)態(tài)受力特點(diǎn)，研制復(fù)合絕緣子受載模擬試驗(yàn)裝置。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)裝置的整體、結(jié)構(gòu)、測(cè)試與控制以及動(dòng)力裝置的設(shè)