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Jiangxi Institute of Electrical Engineering
1 100 kV GIS 绝缘子固化过程应力分布仿真研究
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作者:陈承相 1,2,李永飞 1,郝留成 3,袁端鹏 3,陈雨晴 1,周峻 1*,吴锴 1,张乔根 1
作者单位:
1. 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西 西安 710049;2. 国网福建省电力有限公司泉州供电公司,福建 泉州 362000;3. 平高集团有限公司,河南 平顶山 467001
为为减小环氧树脂基复合材料绝缘子在固化过程中产生的残余应力,提升绝缘子力学性能,对绝缘子复杂 的固化过程进行了研究 。文中以实际的 1100 kV GIS 盆式绝缘子为参照,通过有限元方法建立了温度-固化-应力 多物理场耦合模型 。仿真模拟了固化成型过程中盆式绝缘子的温度、固化度、应力分布,并分析三者的变化趋势以 及相互影响关系 。 结果表明:在固化前期存在着剧烈的交联反应;降温阶段,中心嵌件附近产生的最大范式应力值 为 34.1 MPa,离约束较远的区域附近应力值不超过 5 MPa;盆式绝缘子 3 个典型位置的温度、固化度、应力分布曲线 说明绝缘子固化产生的应力主要来源于固化阶段的化学收缩和降温阶段的冷缩效应产生的变形倾向被限制约束; 二次固化工艺考虑了凝胶点,不仅在中心嵌件处减少约 2 MPa 的残余应力,还兼顾了绝缘件的固化度水平和合适的 生产周期 。所得结果可为优化绝缘子的生产工艺提供理论指导。
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