不同載荷下滅弧室瓷套應力分析及臨界裂紋研究

李旭

（三峽大學電氣與新能源學院新能源微電網湖北省協同創新中心，湖北宜昌 443002）

0 引言

高壓斷路器滅弧室瓷套屬于電瓷類產品，具有優良的機械強度和電氣絕緣性能，但在拉應力作用下容易發生脆斷現象，嚴重影響電力設備及系統的安全穩定運行。為正確檢測評估瓷套的健康狀況，需選擇合適靈敏度的檢測儀器，并給出評價瓷套的參考裂紋尺寸，因此，研究滅弧室瓷套在運行過程中受到不同載荷作用下的應力分布特征及相應的最小臨界裂紋尺寸，為瓷套運行狀況的評估檢測提供可靠的參考和理論指導，對電力系統的安全穩定運行具有重要的意義。

文獻[1]根據建立的有限元仿真模型計算分析了支柱瓷絕緣子在靜態載荷下的應力分布及表面裂紋的應力場強度因子。文獻[2]建立了瓷絕緣子的有限元模型，計算了其應力分布情況及臨界裂紋尺寸的大小。文獻[3]對不同熱載荷條件下的瓷套應力分布進行了分析，并研究了熱應力對其結構強度的影響。文獻[4]通過簡化的支柱瓷絕緣子力學模型分析了靜態載荷下的最大拉應力值及斷裂的臨界裂紋尺寸。文獻[5]通過建立的瓷套力學分析模型，分析了金屬法蘭在多種安裝方式下的瓷套受力大小及分布。以上文獻只對靜態載荷下瓷套和瓷絕緣子等電瓷類產品的應力分布進行了計算分析，并未研究動態載荷下的應力分布特征及相應的斷裂臨界裂紋尺寸。

筆者……