杨海涛，陈庆涛，丁国成，田 宇，吴兴旺，赵常威

（1.国网安徽省电力公司电力科学研究院，合肥230022；2.国网安徽省电力公司，合肥 230061）

高压支柱瓷绝缘子力学特性分析及断裂机理研究

杨海涛1，陈庆涛2，丁国成1，田 宇2，吴兴旺1，赵常威1

（1.国网安徽省电力公司电力科学研究院，合肥230022；2.国网安徽省电力公司，合肥 230061）

高压支柱瓷绝缘子断裂故障时有发生，对电力系统的安全稳定运行造成了严重的影响。结合对高压支柱瓷绝缘子的力学特性及断裂事故统计的分析，提出了弯曲力矩作用下和结冰膨胀下的瓷绝缘子断裂模型，系统地研究了瓷绝缘子的断裂机理。基于热－结构耦合场理论，建立了支柱瓷绝缘子的有限元数值计算模型，分析了不同弯矩载荷下和胶装区域发生不同程度结冰膨胀时支柱瓷绝缘子的应力分布情况及所受的最大拉应力变化规律，计算结果有效地验证了本文提出的瓷绝缘子断裂模型。该研究成果可为瓷绝缘子的安装设计和运行维护提供有效的理论指导和技术支持。

支柱瓷绝缘子；水泥胶合剂；有限元仿真；应力分布；断裂

0 引言

瓷绝缘子因具有强度高、绝缘好等优良的性能，在电力行业中得到了广泛的应用。瓷绝缘子为脆性陶瓷材料，在拉应力的作用下易发生脆性断裂故障，而瓷绝缘子在运行过程中要受到各种环境因素的影响，受力复杂，瓷绝缘子断裂事故时有发生，对电力系统的安全稳定运行造成了严重威胁。因此，对瓷绝缘子的断裂故障机理进行研究，为瓷绝缘子的安装设计和运行维护等提供指导和借鉴，对电力系统的安全稳定运行具有重要的意义。……