在役棒形懸式瓷絕緣子強度分析及爬波無損評價.pdf

1、電的發(fā)明與使用，是人類歷史上一場偉大的革命，不但大大方便了人民的日常生活，而且促進了其他領(lǐng)域連鎖式的飛躍發(fā)展，推動著人類向更深領(lǐng)域探索與進軍。電力絕緣子是變電站和傳輸線路的重要組成部分，主要作用是將導(dǎo)線連接在支架上，起絕緣、機械連接和支撐作用。 輸電線路可靠性運行的關(guān)鍵是懸式絕緣子的質(zhì)量。我國70年代初大量投入使用的絕緣子，距今已有30多年的歷史，由于近年來頻繁發(fā)生的斷裂事故，給國民經(jīng)濟生產(chǎn)帶來無法估量的損失，成為電力部門最大的

2、隱患。電力瓷絕緣子一般由鑄鐵法蘭、膠裝水泥和瓷體膠裝而成，水泥夾在法蘭和瓷體之間，膨脹受到約束，在瓷絕緣子中產(chǎn)生應(yīng)力。統(tǒng)計表明，法蘭口附近是瓷絕緣子引發(fā)裂紋并最終導(dǎo)致斷裂的多發(fā)部位。為了降低水泥膨脹所引起的膨脹應(yīng)力，延長瓷絕緣子的使用壽命，在膠裝時一般在瓷體和水泥之間涂一層瀝青緩沖層。 電瓷材料屬于典型的脆性材料，裂紋擴展的速度相當(dāng)快，因此需定期對其進行無損檢測，防止破壞。無損檢測的目的是及時將內(nèi)部的微觀缺陷檢測出來，特別是微觀

3、裂紋，以便預(yù)測其使用壽命或及時更換不良絕緣子，消除事故隱患。但由于膠裝部位結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，采用常規(guī)檢測方法很難達到滿意的檢測效果。 本文首先從陶瓷材料的性能特點和對絕緣子的性能要求入手，對電力瓷絕緣子的劣化原因進行了深入的分析：瓷絕緣子的斷裂是多種因素相互作用的綜合結(jié)果，除了制造加工過程中引入的缺陷以及運行過程中承受的自身重力和機械載荷外，環(huán)境因素也是不可忽略的一個因素。而膠裝時緩沖層的厚度不夠或者在以后的運行過程中緩沖層的彈性失

4、效老化，使膠裝劑產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力無處釋放是導(dǎo)致瓷絕緣子斷裂的主要原因。 采用有限元法ANSYS分析軟件對該部位的溫度結(jié)構(gòu)應(yīng)力進行了分析，分析結(jié)果表明瀝青緩沖層顯著降低了膠裝部位的應(yīng)力大小，改變了該部位的應(yīng)力分布。然后通過分析找出承受最大應(yīng)力的部位，采用斷裂力學(xué)計算出了該應(yīng)力下的最小臨界裂紋尺寸，為瓷絕緣子無損檢測提供了一定的理論指導(dǎo)。 對超聲爬波檢測絕緣子進行了理論分析與試驗研究，分析了爬波探頭檢測瓷絕緣子的可行性，加工制