特高压GIS断路器用管型绝缘拉杆动态受力真型试验与材料压缩特性分析

作为特高压GIS断路器中连接触头与操作机构的关键部件，绝缘拉杆在操作过程中需要承受外载荷作用。为掌握绝缘拉杆动态受力特性、材料力学性能，文中通过在特高压GIS断路器中布置力传感器测得其主绝缘拉杆操作过程中动态受力情况，根据测试结果进行了拉杆材料管型试样的压缩试验，并利用仿真分析了不同长径比拉杆的压缩屈曲特性。试验结果表明，操作过程中主绝缘拉杆受交变冲击载荷作用，操作机构对绝缘拉杆所施加压力峰值与拉力峰值相差不大，且二者均达到110 k N以上，绝缘拉杆材料的压缩特性应得到关注。压缩试验结果表明长度和内、外径将会直接影响管型绝缘拉杆材料压缩性能，大长径比绝缘拉杆更容易在压缩载荷下出现塑性变形和屈曲失稳现象，所能承受的最大压缩载荷更小。基于材料压缩试验，文中通过仿真计算建立了管型绝缘拉杆临界屈曲载荷与长度之间的近似关系式，并提出通过管型试样压缩试验得到原尺寸拉杆临界屈曲载荷的方法。文中研究成果可为特高压GIS绝缘拉杆材料试验、设计制造提供参考。