赵博，刘志强，张敏，陆瑶，李鑫

（西安高压电器研究院有限责任公司，陕西 西安 710077）

随着电力建设的高速发展，各类型的套管被越来越多制造出来并广泛运行在电网系统中，根据国家标准GB／T 26166—2010《±800 kV直流系统用穿墙套管》、GB／T 22674—2008《直流系统用套管》、GB／T 4109—2008《交流电压高于1000V的绝缘套管》型式试验的要求需要对套管进行悬臂负荷试验，从而达到对整体产品的相应机械负荷的试验考核。

以往套管采用搭建试验构架见图1所示，进行悬臂负荷试验，这一方法存在以下几个问题：①构架布置周期长，试验效率低；②套管与地面的水平夹角为一固定值，无法在0°～30°之间的任意角度进行试验调节，不能完全模拟实际运行的安装角度；③套管轴线与施加负荷的夹角无法始终保持90°；④试验过程中不安全因素较多。

图1 采用搭建试验构架进行套管悬臂负荷试验

为了解决以上问题，本文提出了套管悬臂负荷试验装置的设计要求，并对装置的结构进行了计算机仿真。

1 功能要求及仿真

通过对相关国家标准要求的研读，提出试验装置的功能要求：涵盖最大尺寸长22米，重8．5吨，额定电压±800kV的套管；套管可在水平角度0°～30°之间的任意角度进行试验；加载负荷范围：0～10kN；负荷施加方向应垂直于套管轴线；施加力值至少能保持60s的恒定。

按照上述要求，利用有限元分析软件soildwork对试验装置的整体布局和各部位应力进行了设计及仿真计算，关键部位的仿真过程如下所示。

（1）整体结构。单边断裂并卸载加载力后受力状况见图2和图3所示：升降机座受压2．78×105N，轴承座受拉 2．32×105N。……