压接式复合绝缘子疲劳破坏的机理分析

以压接式复合绝缘子为研究对象,针对压接复合绝缘子在承受交变载荷的架空线路上易发生疲劳破坏的问题,分别从压接式复合绝缘子的芯棒基体材料、结构工艺、疲劳断口三个方面,分析压接式复合绝缘子疲劳破坏的机理,得出复合绝缘子抗拉不抗压的特性以及在金具与芯棒连接处产生应力集中原因;研究结果表明疲劳破坏首先发生在接触区出口处外表面并向内部扩展。研究结果为线路复合绝缘子断裂事故原因的分析及抗疲劳的新型结构设计提供参考。     

复合绝缘子微风振动载荷特点及结构力分析

线路运行过程中，由架空导线传递给复合绝缘子的风振动，因复合绝缘子芯棒与金具交接最关键部位所形成的应力，是由芯棒与金具连接的预应力，架空导线所产生的静应力及振动出现的变弯曲应力迭加而成的，分析表明，当复合绝缘子由于承担架空导线极限静载荷而出现最大振动角的振动时，芯棒与金具连接预应力最集中部位形成的最大应力对复合绝缘子机械性能影响不大。     

输电线路复合绝缘子和金具串的优化设计

进行了架空输电线路悬垂串、耐张串、L 形串、V形串和倒V形串中复合（合成）绝缘子与线路金具的联结优化设计,复合绝缘子两端的金属球头、球窝均改为圆形单孔、螺栓连接结构,去掉了R形锁紧销子,与金具实现螺栓联结,端部金具制作工艺较以往简易;与复合绝缘子直接连接的任一端或两端金具选用2 副及以上内弧U形环,可增加悬垂串、耐张串和V形串中复合绝缘子轴向转动的自由度,从而避免复合绝缘子端部受扭,确保复合绝缘子的机械性能,使输电线路更加安全可靠运行,达到架空输电线路全寿命运行的目的。     

复合绝缘子振动载荷特点及振动蠕变试验方法的确定

复合绝缘子运行过程中由所悬挂架空导线传递过来的风振动，是在其承担导线所形成全部静载荷的基础上，叠加了一定频率振动交变载荷，复合绝缘子应按耐张串悬挂架空导线方式进行振动蠕变性能试验，试验的静载荷选取复合绝缘子额定拉伸应力20－25％，试验所施加振动的振动角应取易振区线路上架空导线是大振动角波动范围平均值；振动试验次数应以易振区线路上架空导线振动角大于5′的振动时间，相应振动频率及复合绝缘子运行期限加以确定。     

温度对瓷支柱绝缘子机械性能影响仿真研究

利用有限元软件对40.5 kV瓷支柱绝缘子在温度剧变条件下的机械性能进行了仿真研究,包括温度剧变产生的温度应力以及对弯曲载荷和扭转载荷的影响,温度范围为-40^+80℃(初始温度为20℃)。研究发现,在低温或者高温条件下,瓷支柱绝缘子不同介质的连接位置均会出现明显的应力集中现象;同时,在施加弯曲载荷时,高温会使瓷支柱绝缘子承受更大的应力,而在低温时应力会随温度的降低而减小;而在施加扭转载荷时,瓷柱的不同位置在不同温度下所承受的应力有所不同,上瓷根所受应力随温度升高而减小,下瓷根所受应力随温度升高而升高。该研究结果为绝缘子在不同环境下的运维提供了一定的理论指导。     

大载荷及耐张塔用悬式复合绝缘子机械特性

为了扩大复合绝缘子的应用范围,基于理论计算和试验研究结果,讨论了复合绝缘子在运行中承受静态和动态载荷对其机械性能的影响。研究结果表明,线路中常见的静态和动态载荷不会造成复合绝缘子的机械性能下降;质量合格、配置合理的复合绝缘子可以应用于大载荷悬垂串和耐张串。     

直流复合绝缘子在耐张串上的应用及试验分析

为研究直流复合绝缘子应用在耐张串上的可行性,提高线路安全运行的可靠性,分析了耐张串复合绝缘子的受力,认为它能承受运行中可能出现的拉伸、扭转、弯曲、振动等各种载荷;对已运行1年的龙政线耐张串直流棒形悬式复合绝缘子的试验分析表明,其电气和机械性能无任何下降。因此复合绝缘子完全可应用在耐张串上,≤220 kV电压等级线路建议推广应用,≥330 kV电压等级线路建议2~4串并联小批量试运行,积累运行经验。建议针对耐张串复合绝缘子实际运行的电气和机械工况,研究适合于复合绝缘子的试验方法。     

V型复合绝缘子串掉串的防范措施

V型复合绝缘子串在大风作用力下受到弯曲变形,有球头脱落造成掉串的风险。使用碗头抱箍、加长R销、L销等能避免球头脱落,但该结构没有解决V型复合绝缘子串球头金具弯曲疲劳问题。改变碗头挂板为碗头环结构,避免了金具对绝缘子的弯矩,但金具间的撞击仍可能存在。推荐采用槽型连接结构,既避免了复合绝缘子弯曲变形,又减少了金具间的弯矩和相互撞击,增加了金具与绝缘子使用寿命,提高了输电线路的安全性。     

合成绝缘子金具结构分析

为防止合成绝缘子金具故障的发生 ,保证电力线路安全运行 ,研究和分析了合成绝缘子金具结构 ,设计一种新的合成绝缘子金具 ,这种金具与常规金具相比较,具有自锁能力强,稳定性好,有效地防止合成绝缘子金具在运行中出现的滑动、掉线等事故。     

架空输电线路导线舞动原因分析及对策

架空输电线路导线舞动会对输电线路造成巨大的破坏,如：跳闸、闪络,电弧烧伤,导线断股、断线,金具、绝缘子损坏,倒塔等。机械损坏主要是由舞动产生的导线张力的巨大变化引起的,电气故障主要是由舞动引起的电气间隙的不满足导致。该文对架空输电线路产生导线舞动的原因进行了简要分析,提出了架空输电线路预防导线舞动事故的措施。     

特高压交流输电线路复合绝缘子和均压环场强影响因素

1 000 kV特高压交流输电线路复合绝缘子和均压环表面电场分布数值仿真研究具有媒质种类多、几何结构复杂、计算量大等特点。为保证计算精度,需全面分析相关因素的影响,以合理简化计算模型,提高计算效率。通过建立特高压交流输电线路双联复合绝缘子的三维静电场有限元全模型和简化模型,研究了导线、杆塔、金具、联板等因素对复合绝缘子和均压环表面电场分布的影响,验证了模型简化的合理性。全模型和简化模型计算结果对比表明,将三相导线控制在一定长度,对杆塔合理简化、省略联板和金具的简化方法可行,用简化模型代替完整模型进行复合绝缘子电位分布、电场分布以及均压环表面电场分布的仿真研究,可有效降低计算规模,提高特高压交流输电线路绝缘子和均压环参数优化配置分析效率。     

合成绝缘子动载性能的研究

文章对绝缘子芯棒的动载特性进行了研究，在施加一定载荷的基础上，再叠加静扭转，正弦动态拉伸载荷和不同扭矩的动态扭转作用，从而对复合绝缘子芯棒在实际运行情况下的受力状态进行模拟试验，结果表明，基础载荷和扭转角度对绝缘子的性能具有相当大的影响，通过对实际运行情况进行比较分析，认为内楔式合成绝缘子在动态载荷下能满足运行要求。     

复合绝缘子端部联接金具合理配合浅议

分析了实际运行中的4起复合绝缘子发生事故的原因,说明复合绝缘子端部联接金具的结构形成对复合绝缘子的运行寿命有重要影响。复合绝缘子对两端联接金具的要求不应与盘式绝缘子相同,但目前使用的复合绝缘子都采用盘式瓷绝缘子的端部金具联接形式,因而带来隐患。     

330 kV绝缘子串电压分布和屏蔽环位置的优化

为计算330kV线路绝缘子串电压分布和优化屏蔽环的位置,建立了考虑屏蔽环、分裂导线、杆塔、联板、悬垂线夹和其它连接金具的三维静电场有限元模型。计算并讨论了带和不带屏蔽环、带和不带联板的绝缘子串电压分布以及屏蔽环位置变化对电压分布的影响。结果表明,导线和杆塔侧绝缘子承受较高电压,屏蔽环可有效改善其附近绝缘子上承受的电压,理论上有一最优位置;导线侧金具对电压分布影响较大,计算模型中应考虑。     

±800 kV输电线路直流绝缘子串分布电导模型及其对电压和泄漏电流的影响研究

直流绝缘子串泄漏电流不仅是绝缘子金具腐蚀的主要原因,同时也是在线监测的一项重要指标。为了研究直流绝缘子串上不同位置绝缘子金具上的泄漏电流的组成及分布特性,文中建立了直流绝缘子串三维有限元模型,研究了绝缘子串上金具对导线、大地,以及绝缘子金具之间的电导,分析了绝缘子金具处泄漏电流的影响因素及分布特性。结果表明:直流绝缘子串不同位置金具上的泄漏电流存在较大的差异;绝缘子金具泄漏电流分为沿面泄漏电流和空间泄漏电流,沿面泄漏电流沿着绝缘子串表面流动,空间泄漏电流的一部分在绝缘子金具、空气、杆塔、大地之间流动,另一部分在绝缘子金具、空气、均压环、导线之间流动;直流绝缘子串电压分布情况是分布电容和分布电导共同作用而形成的动态平衡状态。该研究成果可为绝缘子金具腐蚀、泄漏电流在线检测以及绝缘子串等效电路的研究提供参考。     

承受均布自重荷载和集中作业荷载的大跨越档架空线

根据《高压架空输电线路架空线施工计算原理》,指出施工人员在大跨越档使用飞车(吊笼)在架空线上进行作业时,呈现架空线同时承受均布自重荷载和集中作业荷载的情况。通过计算认为,可将架空线的单位长度自重荷载仍按沿原悬垂曲线均匀分布,荷载作用点处的变化不连续(有突变)而曲折,大跨越档的理论线长可用近似替代法求其近似线长,工作条件变换时水平张力随之变化。     

1000kV特高压输电线路配套金具研制

介绍了单联悬垂串、双联悬垂串和V型悬垂串3种导线悬垂串金具以及导线耐张串金具。从特高压线路金具的研究内容、绝缘子串典型方案确定、主要金具产品的设计及各类电气、机械试验的研究等方面进行了系统的阐述，给出了8分裂导线阻尼间隔棒的性能要求、产品结构型式、防电晕设计以及试验结果。     

紧凑型输电线路复合绝缘子风偏变形分析

紧凑型输电线路有利于提高线路的输送能力和压缩输电走廊。由于这种线路广泛应用V形绝缘子串来控制导线的风偏摆动,因此,有必要关注V形绝缘子串的风偏受力情况。利用有限元软件建立了750kV紧凑型线路V形复合绝缘子力学模型,计算分析了不同夹角下V形串受力变形情况,并将计算结果与实测结果比较,验证了该计算手段的有效性。在此基础上,研究了750kV紧凑型输电线路V形绝缘子串在不同安装夹角下的风偏位移随载荷的变化,讨论了V形复合绝缘子屈曲变形的特征。