支柱瓷绝缘子金属附件的结构优化设计

目前,支柱瓷绝缘子金属附件的结构尺寸大多是根据工程经验直接确定的,往往存在两方面的问题:一是其安全裕量过高,造成材料浪费;二是安全裕量太小,不能满足使用要求。笔者通过对附件结构进行合理简化,利用计算机数值模拟技术,计算了额定荷载下原始附件尺寸中的等效应力,并根据附件结构两个独立的可设计变量进行循环建模并计算,得到了尺寸缩减后附件中的等效应力,为在保证附件强度高于瓷柱强度的前提下对附件进行结构优化设计提供了定量依据。算例表明,某型号的附件结构优化设计后其重量可减轻32.6%,且强度满足要求。     

特高压空心复合绝缘子机械强度有限元计算分析

以荆门特高压变电站使用的1 000 kV空心复合绝缘子为计算模型,采用有限元计算方法,从法兰壁厚和加强筋分布形式、胶装比对机械强度的影响、密封结构的长期稳定性等3个方面开展了仿真计算,并对绝缘子的机械强度裕度进行计算分析。结果表明,现有特高压空心复合绝缘子的弯曲强度裕度较高,整体安全系数为3.35。但密封结构处胶粘剂与法兰粘接面安全系数最小,在极端异常条件下,可能引发产品密封结构破坏。设计时应重点考虑密封结构的稳定性,并安装SF6密度监测仪器。     

基于MPC局部约束的压接式复合绝缘子建模研究

目前国内柔直换流阀全部采用支撑结构型式,支柱绝缘子是支撑结构的核心部件,其力学性能对柔直换流阀整体结构特性影响显著。由一次整体拉挤成型的大直径芯棒和法兰压接而成的复合支柱绝缘子强度高、韧性好,在现有柔直换流阀中广泛应用。对于压接式支柱绝缘子有限元模型的构建大多采用法兰面与芯棒表面直接刚性连接,这使得仿真模型刚度与实际模型偏差过大,模型失真。基于此,本研究提出了一种基于MPC(Multi-Point Constraints,多点约束)的新型压接复合支柱绝缘子有限元简化模型,准确的模拟出工程实际中芯棒与法兰的压接区域,并通过静力试验以及振动特性试验验证模型的可靠性。研究表明,有限元仿真结果与试验结果相差均在5%以内,可见基于MPC局部约束的有限元建模方法应用在压接复合支柱绝缘子上是十分可靠的。基于所提出的模型,进一步探究了法兰的高度和厚度对复合支柱绝缘子力学性能的影响。结果表明,在绝缘子加强筋高度(非压接区域)一定时,法兰高度的变化对力学性能的影响作用可以忽略;而在法兰压接工艺允许的厚度范围内,法兰厚度增加会大幅降低绝缘子的最大弯曲应力,增加其安全裕度。这为压接复合绝缘子的设计提供了较好的...     

±800kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子研究

介绍了机械固定用±800kV棒形支柱瓷芯复合绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对高温硫化硅橡胶伞套材料配方进行了改进与完善;采用"ANSYS"三维有限元对金属附件进行了分析论证;对水泥胶合剂和硅橡胶与瓷芯棒用粘接剂进行了一系列的摸索研究;通过对绝缘子的电场分布计算,优化了绝缘子的整体结构设计和均压环配置;同时,进行了特高压输电系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性计算。试验结果表明,产品通过了所要求的23项定型试验。     

准高速牵引线路棒形瓷绝缘子的研制

简述了随着准高速电气化铁路的发展 ,研制牵引线路耐污高强度棒形瓷绝缘子的必要性 ,确定了绝缘子的技术条件及主要技术参数 ,介绍了绝缘子的设计结构、机械强度及电气性能设计计算 ,坯料配方的研究 ,试制过程中真空练泥、烧成、胶装等工艺的摸索 ,金属附件材质的选用及绝缘子挂网运行和型式试验的情况     

±800kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子研究

介绍了±800 kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子的设计、试制情况。根据产品特点进行了优化设计:每柱绝缘子由六节元件通过螺栓连接组成;每节元件由瓷件组成,金属附件由高强度水泥胶合剂胶装而成;伞形采用大小伞交替、伞下无棱形式。对特高压系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算,结果表明,可满足九度地震烈度地区。     

双向预应力平板中无粘结预应力钢筋应力的计算

目前,无粘结预应力技术主要被应用在屋盖、楼面这类平板结构中,设计中需要对板内无粘结预应力筋各受力阶段的应力进行准确计算。无粘结筋的应力与板的挠曲变形密切相关,而目前在设计中使用的经验方法均为借用有粘结预应力结构做法,仅根据截面上的配筋情况,在比较单一试验条件下由试验值的统计规律确定无粘结筋的实际应力。这不但在理论上有较大的近似性,在设计中也会影响到无粘结预应力平板结构内力的计算精度。本文给出了无粘结双向预应力平板中无粘结筋应力与板跨中挠度之间的理论函数,为这类平板结构中无粘结筋各受力阶段的应力计算提供了合理、实用、简便的计算方法。     

断路器瓷套的温度应力——用电测法和有限元法进行分析的结果

温度应力是绝缘子的一个重要强度问题.本文叙述了用电测法和有限元法对瓷套进行温度应力分析的结果,讨论了法兰材质不同对温度应力的影响,为瓷套的设计工作提出了建议.     

±800kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子研究

介绍了±800kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子的设计、试制情况。根据产品特点进行了优化设计：每柱绝缘子由六节元件通过螺栓连接组成;每节元件由瓷件组成,金属附件由高强度水泥胶合剂胶装而成;伞形采用大小伞交替、伞下无棱形式。对特高压系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算,结果表明,可满足九度地震烈度地区。     

输电线路大跨越钢管塔法兰盘连接试验及研究

钢管法兰连接节点的设计研究是大跨越高塔设计的重要组成部分。对于某些重大的跨越高塔,由于荷载的大幅增加,法兰节点按常规计算方法得到的承载能力不够精确,使得设计人员难以准确把握实际结构的受力状态,设计的风险较大,而法兰节点的准确合理设计是保证结构安全的重要环节。以舟山与大陆联网工程中的370m大跨越塔为背景,对内侧螺栓连接法兰和外侧螺栓连接法兰进行节点极限承载力拉伸试验,并建立精确的有限元分析模型,研究法兰节点的力学行为、应力分布以及弹塑性的破坏过程,证明内法兰与外法兰都具有很高的安全裕度,可以作为大跨越钢管塔的法兰节点设计的一种参考。