架空输电线路绝缘子串机械振动疲劳性能研究

为了研究架空输电线路绝缘子串、导线和金具的机械振动疲劳性能,参照绝缘子串振动试验方法,采用D-300-2型振动台和KD-3正弦振动控制仪,开发和建立了一套满足试验要求的绝缘子串振动试验系统,并在国内首次对盘形悬式瓷和玻璃绝缘子串以及棒形悬式复合绝缘子进行了大量机械振动试验研究。结果表明,悬垂串试验对绝缘子强度基本无影响,耐张串试验对绝缘子强度影响较大。瓷绝缘子耐张串试验后,机械强度相对有不同程度的降低(约15%),玻璃绝缘子耐张串试验后机械强度变化较小。压接式复合绝缘子经3 000万次的振动试验后,其机械强度有不同程度的下降,最高下降程度为14%,且分散性较大。对于线路经过的易振区,建议采用直径为24 mm及以上的耐酸芯棒,并提高一个强度等级,甚至采用多串并联运行方式。     

棒形悬式复合绝缘子压接结构耐温特性研究

复合绝缘子端部金具和芯棒装配的压接式工艺是靠金具和芯棒间的形变应力产生的静摩擦力承担机械强度。金具和芯棒二者之间的材质不同,热膨胀系数也不同,当受热后金具和芯棒的形变也随之改变,因此,理论上说受热对压接强度有一定的影响。笔者通过对比试验得出:一定范围内的温度变化对压接式复合绝缘子的性能没有影响。     

复合绝缘子机械性能综述

根据有机复合绝缘子芯棒的材质结构特点和芯棒与金具连接部位力的传递原理，分析了芯棒与金具采用压接、外楔和内楔等各种连接方式对绝缘子整体机械性能的影响，指出内楔连接界面结构不但拉伸玻坏强度高，而且其机械性能长期稳定性好。     

500kV直流棒形悬式复合绝缘子性能的稳定性分析

对直流电压下棒形悬式复合绝缘子材料的耐污湿性能,连接结构等进行了较全面的分析和研究,认为直流复合绝缘子绝缘部件芯棒和护套存在着碱金属和铁的氧化物,但对芯棒玻璃纤维材料性能影响不大;对芯棒与金具内楔连续界面的结构设计,采取了相应的措施,从而使批量产品机械连接性能分散性控制在极小范围内。     

复合绝缘子压接技术及影响因素

阐述复合绝缘子压接的工艺过程:当金具和芯棒之间静摩擦力达到1.5~1.6倍的绝缘子MSL机械拉脱负荷时,这种压接连接认为是可靠的。指出压接关键技术要点:金具与芯棒接触表面处理;绝缘子强度等级和压接力大小的确定。分析了影响压接质量可靠性的因素:金具材质硬度、芯棒弹性模量。为提高复合绝缘子压接组件性能一致性和产品稳定性,应注重金具压接区布置,确定压接段数,选择合适的压接机。     

直流合成绝缘子的芯棒水解及金具腐蚀问题的研究

芯棒水解是造成合成绝缘子故障的主要原因之一，金具腐蚀是造成直流电场下瓷和玻璃绝缘子故障的两个主要原因。本文通过试验，对用于检验直流合成绝缘子芯棒耐水解性能的水扩散试验提出了建议，通过搜集并分析已有的运行经验，证实金具腐蚀对直流合成绝缘子的安全运行不构成威胁。     

光传感器在复合绝缘子芯棒应力测量的应用研究

介绍了在芯棒中植入光纤光栅的复合绝缘子,并通过光纤光栅来在线监测复合绝缘子芯棒应力的变化,从而用于实时监测复合绝缘子的运行状态。先后对光纤光栅复合绝缘子进行了实验室应力测量试验和110 kV输电线路挂网试验,试验结果表明:光传感器能用于复合绝缘子芯棒应力的测量,可实时监测复合绝缘子的运行状态。     

棒形悬式复合绝缘子在变电站的应用及前景

阐述了复合绝缘子应用于变电站的主要问题是在强电场的条件下,如何长期可靠地运行,并结合当前的运行经验和研究成果,从电气特性和机械特性等方面提出了复合绝缘子应用于变电站具体的建议和运行维护措施。认为耐张串复合绝缘子应采用双串;宜使用耐酸芯棒,且芯棒直径不小于24mm;端部连接工艺用内楔式;连接金具需优化设计;采用双串进行电气间隙校核。     

一起500 kV沿海线路复合绝缘子异常发热原因分析

沿海线路复合绝缘子长期受高盐雾、海风侵蚀,为了有效判定沿海线路复合绝缘子运行状态,对沿海某500 kV线路开展了无人机复合绝缘子红外测温,发现部分复合绝缘子多部位出现异常发热,1月后复测发现非高压端发热消失,仅剩高压端仍有温升。针对此现象抽取了8支异常发热复合绝缘子试品进行试验分析,包括外观检查、红外测试、芯棒剖检、水扩散试验等。试验结果表明绝缘子发热均位于护套表层,非高压端发热现象由复合绝缘子表面积污引起,高压端发热主要由端部高场强、积污共同作用引发,绝缘子芯棒内部无酥朽缺陷,绝缘子机械性能良好,短期内仍满足运行要求。针对此次复合绝缘子发热提出如下建议：该线路虽仅运行7年,但外观检查发现复合绝缘子伞套材料粉化严重,同时存在部分绝缘子局部芯棒-护套粘结不良缺陷,建议于下次综合检修时全部予以更换;沿海线路长期处于高盐雾、高湿度环境下,需定期对复合绝缘子开展带电检测,并依据检测情况适当缩短复合绝缘子运行年限。     

地线复合绝缘子及金具防风探讨

架空地线复合绝缘子连接着地线和杆塔,由复合绝缘子和金具两部分组成。受到风振的影响,地线绝缘子发生大量故障如金具磨损、绝缘子伞裙撕裂等。分析了绝缘子伞裙撕裂问题、地线金具磨损故障分布,指出故障集中的部位。提出了有针对性的改进措施,包括绝缘子伞裙优化、加大金具连接区域接触面积、改变连接方式等,并对优化后的地线绝缘子进行了模拟实验、耐磨性试验和现场试用,改进后的防风优化满足设计要求,复合绝缘子伞裙未见撕裂行为,优化结构的金具磨损损失率减少1/3,现场应用效果良好。     

复合绝缘子用环氧玻璃纤维芯棒的弯曲负荷性能初探

为进一步明确线路柱式复合绝缘子设计原则,验证现有国产环氧玻璃纤维芯棒“损伤极限”,用WDW电子万能材料试验机和按近似水平安装的线路柱式复合绝缘子实际运行工况分别对φ60mm、φ70mm环氧玻璃纤维芯棒进行了弯曲负荷性能测定和分析,认为,φ60mm、φ70mm环氧玻璃纤维芯棒自由端偏移量突变点分别出现在7kN和9kN,其预设损伤限分别为300.7 MPa和234.4MPa。提出用环氧玻璃纤维芯棒作承力件,其机械破坏特性不宜按瓷绝缘子的额定机械破坏负荷来表征,应按照最大设计弯曲负荷表征。芯棒内部出现损伤,在短期内不影响绝缘子的机械强度,但在各种复杂机电应力的作用下,可能会影响其长期运行性能。     

棒形悬式复合绝缘子金属附件与芯棒连接区的质量分析

介绍了在电网中运行若干年的棒形悬式复合绝缘子的机械负荷耐受试验的结果,指出了该绝缘子连接区存在的缺陷,并对缺陷进行了分析。     

±800kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究

介绍了±800kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究、设计及试验等情况.研究的硅橡胶伞套材料直流配方,经1 500h紫外线老化试验,其性能指标均超过中国南方电网有限责任公司企标<±800kV直流输电用线路棒形悬式复合绝缘子>的规定;采用低碱玻璃纤维芯棒制成的 复合绝缘子,在长期直流电压作用下不会因离子迁移导致其机械性能显著下...     

棒形悬式复合绝缘子金属附件连接区机械性能的研究

介绍了国内外棒形悬式复合绝缘子金属附件连接区的设计结构,从不同厂家芯棒、压接力和生产工序三方面研究了连接区采用压接式结构对产品机械性能的影响,提出了在设计连接区时应考虑圆度、连接区的长度、端口的密封性、压块的长度及壁厚等因素。通过试验,认为压力小,易抽芯;压力大,易损伤芯棒。进行二段硫化后,强度降低了约20%,经原压力补压后,连接区强度可恢复,强度配合合理。推荐70kN级压力值可控制在(12.5～13.0)MPa,100kN级压力值可控制在(20.0～20.5)MPa以及160kN级压力值可控制在17.5MPa,压两次,保压时间均为6s。     

沿海电网110kV复合绝缘子断裂事故原因分析

2009年6月份山东东营沿海电网发生了2起110 kV复合绝缘子断裂事故,给沿海电网造成了严重危害,影响了电网的安全运行。两次事故的复合绝缘子连接结构均为早期内锲式连接结构,一种断裂是在芯棒劈缝端部;另一种是在劈缝沿轴线方向发展最终断裂。事故主要原因是:内锲结构芯棒端部被锲件扩开后,芯棒事实上已被破坏,在端部形成了应力集中,在受力之后,芯棒与锲子间发生微小位移,受损的芯棒纤维断裂增加;另外端部密封不好,高盐、高酸等腐蚀性气体进入了锯开的缝隙,玻璃纤维对酸敏感,它们接触产生特定离子交换在玻璃纤维表面产生作用力,产生了螺旋裂纹,导致最后断裂。     

RP约束混凝土柱徐变特性的理论分析

提出了FRP约束混凝土的徐变分析模型和计算方法 ,分析了加载龄期和持荷时间、轴压比、含FRP率、FRP强度和混凝土强度等因素对徐变特性的影响规律。然后提出考虑徐变影响后的FRP约束混凝土在轴心受压时的应力 -应变关系模型 ,在此基础上 ,利用数值方法计算出FRP约束混凝土轴心受压构件考虑徐变影响的荷载 -变形关系全过程曲线 ,并分析了轴压比、长细比、含FRP率、FRP强度和混凝土强度等不同参数情况下徐变对FRP约束混凝土柱承载力的影响     

围岩蠕变对隧道下穿建筑物施工变形的影响

为研究考虑岩体蠕变时隧道下穿建筑物施工引起围岩和建筑物的变形规律及特点,结合同茂隧道下穿地表复杂建筑群的工程实践,以隧道下穿6号楼为例,分别进行了围岩弹塑性和考虑其蠕变的粘弹塑性数值模拟研究。对比分析两种计算结果发现,岩体蠕变显著增大了建筑物桩基础的沉降和水平位移,并改变了桩基础的沉降曲线形态和水平位移规律,进而改变了桩基础连梁的受力特征。此外,岩体蠕变扩大了上覆建筑物荷载对隧道的影响范围,改变了桩基础周围岩体塑性区的分布。     

仓储式橡胶沥青零剪切粘度的确定

首先,运用低频率震荡测试法对基质沥青、仓储式橡胶沥青及其RTFOT短期老化产物进行了测试;其次,运用图形外延法、Cross模型拟合法及Carreau模型拟合法对各材料的零剪切粘度进行了测定;最后,对基质沥青进行了蠕变恢复试验,通过蠕变阶段和恢复阶段沥青的应变响应的计算,得出了静态施载作用下基质沥青的零剪切粘度。研究表明：基质沥青在低频震荡测试中,随着频率的降低会进入粘度稳定阶段,可以用图形外延法得到零剪切粘度;然而对于RTFOT老化后的橡胶沥青,在测试条件下未进入粘度稳定阶段,无法通过图形外延法测算零剪切粘度;由Cross模型拟合的结果都大于同样材料Carreau模型拟合结果。