电力设备中导体-环氧绝缘材料界面处应力和电场集中效应研究

发布时间：2024-02-25 14:04

　　本文针对特高压盆式绝缘子这种典型结构,以特高压电力设备中导体-固体绝缘材料界面处的应力和电场集中效应为研究对象,使用光纤应变-温度测量系统和有限元仿真平台对经简化的同轴圆柱结构试样在升温固化和降温收缩过程中界面处应力/应变的产生机理进行探索,主要开展了如下研究:(1)使用光纤应变-温度测量系统对升温固化和降温收缩过程中界面处的应变进行实时测量,结果表明整个流程中纵向残余应变的85%以上均是降温阶段产生的。因此通过实验和仿真针对不同尺寸参数对于降温阶段界面处的温度、应力/应变分布规律的影响进行了研究。(2)针对不同降温速率和降温方式对界面处应力/应变的影响进行了研究。降温时长相同的情况下,在阶梯降温过程中相同位置的第一主应力和第一主应变均要大于线性降温过程中产生的数值。随着降温速率的降低,在降温过程中界面处相同位置的主应力呈现减小的趋势。(3)对试样在历经缓慢升温、保温以及缓慢降温等热处理后其残余应变的变化进行了比较,发现在同一温度下,经热处理后的试样其残余应变明显减小,100℃时,残余应变减小了约1350με。说明高温热处理能有效地释放复合体系在固化成型及冷却过程中产生的残余应变。(4...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1特高压盆式绝缘子图片

縖7,8]。特高压GIL与特高压GIS的结构相似，中心为同轴布置的载流导体母线，材料为铝合金，第一代内部充有0.3MPa-0.4MPa压力的SF6气体，第二代管道内部充的是SF6与N2以2:8比例混合的气体，压力为0.8MPa左右，第三代是以CF3I为代表的各种清洁替代气体，压力....

图2-1简化试样模型

2模型的建立及实验方案设计72模型的建立及实验方案设计2.1模型的建立及参数分析实际生产过程中不同厂家生产的特高压盆式绝缘子各有其技术特性，结构和尺寸参数也不尽相同。综合可以得到，国产特高压盆式绝缘子的轴向尺寸在320mm左右，中心嵌件的直径约为100mm左右，固体绝缘材料的直径....

图2-2光纤应力-温度测量系统

2模型的建立及实验方案设计9由式(2-4)和(2-5)可知，影响不同材料交界面场强分布的参数主要有：中心导体半径r1、固体绝缘材料半径r2、由于实际特高压盆式绝缘子的生产工艺会在界面处涂覆一层环氧类胶或者导电橡胶，因而，在研究多层电介质的电场分布规律时，还应该包含材料的介电常数和....

图2-3光栅测量原理示意图

2模型的建立及实验方案设计13其流程图如图2-7所示。图2-7试样制备流程Fig.2-7Samplepreparationprocess2.2.4方案设计通过以上分析对于中心导体和固体绝缘材料之间形成的交界面的电学和力学性能影响因素主要有：中心导体直径d1、固体绝缘材料直径d2、....

本文编号：3910419