復雜環(huán)境下懸垂復合絕緣子受力分析及其試驗裝置研究.pdf

1、懸垂復合絕緣子是輸電線路上起懸掛與支撐作用的絕緣部件，正常運行時，僅承受垂直線路方向的荷載，因其在野外運行，考慮氣象等復雜條件時，承受架空導線自重、冰重、風載等載荷；在斷線情況下，還要承受斷線拉力。
　　本文以FXBW4-110/70懸垂絕緣子為研究對象，主要研究在復雜環(huán)境下懸垂復合絕緣子的靜力學特性和動力學特性，根據(jù)其力學分析研制出復合絕緣子受載模擬試驗裝置，研究結果如下：
　　（1）分析了復合絕緣子復雜的運行環(huán)境，并對各

2、種運行環(huán)境的下的復合絕緣子的外載進行分析計算，利用材料力學基本理論，對極端位置時復合絕緣子進行靜力學分析。得到單獨拉伸、扭轉與彎曲負荷作用下絕緣子的形變、應力。并運用ANSYS有限元方法，分析絕緣子的拉伸、扭轉與彎曲應力分布，找到了復合絕緣子受力作用下的斷裂危險位置，進行斷裂位置分析。
　?。?）建立導線懸垂絕緣子的動態(tài)力學模型，對有風無冰、有風有冰這兩種狀態(tài)進行動力學受力分析。在有風無冰狀態(tài)下，根據(jù)微風振動理論，建立架空導線的振

3、動受力數(shù)學模型，推導出復合絕緣子下端線夾處的應力與頻率公式并計算，得到絕緣子線夾處的振動時間、振動次數(shù)與動彎應力；在有風有冰的狀態(tài)下，建立覆冰導線單元笛卡爾坐標，推導出舞動時，水平與豎直的方程，利用MATLAB計算出結果，得到懸垂復合絕緣子最大受力與舞動振幅的關系。
　?。?）利用懸垂復合絕緣子在極端位置的靜力學分析，結合復合絕緣子動態(tài)受力特點，研制復合絕緣子受載模擬試驗裝置。通過對試驗裝置的整體、結構、測試與控制以及動力裝置的設