赵艳涛 秦晓宇 张 垒 骆常璐 高振奎

（河南平芝高压开关有限公司，河南 平顶山 467013）

GIS为气体绝缘全封闭组合电器，GIS的主要组成部件有断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线及出线终端，其具有结构紧凑、可靠性高、安装方便等优势，广泛应用于高压、超高压领域。母线壳体则作为GIS主要组成部分，其材料通常为铝合金，内部充有较高的SF6气体，利用SF6的特性提高设备内部绝缘性能［1］。当母线的安装方向需改变时，需要在母线壳体上开孔并焊接支筒体，受制于设备内部绝缘的要求，支筒体直径一般接近或等于母线壳体。在支筒体与壳体的交接部位存在应力集中现象，对于该部位应力的成分、大小及许用判定，在壳体结构设计时尤为重要。

压力容器的设计通常采用传统的计算方法，即规则设计，规则设计的大部分压力容器都是偏于安全［2］，本文采用有限元的分析方法，对GIS 母线壳体进行应力分析。对于应力集中部位进行应力等效线性化处理，再对该部位进行应力许用评定。

1 模型的有限元分析

1.1 模型的基本情况

母线壳体的主筒子内径为335mm，壁厚10.5mm，支筒体1 内径326mm，壁厚8，支筒体2 内径335，壁厚10.5，支筒体1是在主筒子开口拉拔后焊接在主筒体上。支筒体2采用插接焊方式焊接在主筒体上。壳体材料为铝合金管5052-H112。材料特性：弹性模量E=68GPa、泊松比μ=0.33、许用应力Sm=48MPa。

图1 模型的基本情况

1.2 网格划分

模型的结构、载荷均为对称情况，对模型进行对称处理，进分析模型的1/2，以提高运算效率。……