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    復合絕緣子的力學性能研究

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     復合絕緣子重量輕、防污性能好、防人為破壞性能強等優點,日益得到用戶的歡迎,在城農網改造工程中成為絕緣子行業的主力軍。作為絕緣子主要應具備兩項根本的要求,即外絕緣性能和穩定的力學性能,二者同樣重要,缺一不可,因而研究復合絕緣子的力學性能是我們進一步拓展復合絕緣子市場的重要一環。復合絕緣子的外絕緣由硅橡膠來提供,其機械負荷主要由內部的玻璃纖維引拔棒提供,同時涉及到金具與玻璃纖維引拔棒的連接。因此對復合絕緣子力學性能的研究分析,是安全運行的關鍵。

      1 端部金具連接結構與芯棒利用率

      2 復合絕緣子的機械強度與蠕變特性

      瓷絕緣子的機械強度用機械破壞負荷一個參數就可以了,而復合絕緣子僅用額定機械負荷一個參數卻不夠,還需要加上機械強度的蠕變斜率來共同評價。

      3 不同連接形式對復合絕緣子機械負荷的影響

      從目前的研究分析可以發現,復合絕緣子機械負荷的控制關鍵,是金屬附件與芯棒的連接區的控制,我們前面已經分析過存在的連接形式。外楔式連接形式與壓接式采用的原理相同,都是給芯棒一個預應力,從而在二者之間產生靜摩擦力實現機械負荷的傳遞。但外楔式的楔片在巨大的壓力作用下與金具的內腔產生了較強的分子運動,由于是同一種材料,隨著時間的延續,二者就成為了一個整體。又由于芯棒和金具有著不同的膨脹系數,在膨脹系數不一致的情況下,就發生了芯棒與金具的滑移。一旦出現滑移,其機械負荷就會進一步的降低,同時引起端部封口區的護套斷裂,密封損壞又引起進水,給芯棒的水解創造了條件,導致芯棒進一步破壞,后導致絕緣子在連接區的斷裂。

      4 復合絕緣子的芯棒脆斷

      玻璃屬于典型的脆性材料,因而玻璃纖維引拔棒在受拉力斷裂時與受力方向垂直且光滑平整的斷口形態,被描述為脆性斷裂或脆性破壞。玻璃纖維引拔棒這種纖維增強類復合材料的正常斷裂形態,通常是增強玻璃纖維在芯棒中不同位置的斷裂,并同時伴有大量的纖維與基體樹脂的分離分層現象,斷口粗糙,就好象折斷的竹竿或甘蔗那樣,被稱為分層破壞。但是玻璃纖維引拔棒或復合絕緣子在一定條件下卻可發生脆性斷裂,斷口平整而光滑,就好象沒有任何纖維,斷面垂直于芯棒軸向的受力方向。復合絕緣子的這種脆性斷裂之所以格外受到關注,并不是一種獨特的斷裂形式,而主要是在完全意外的的情況下發生的。所謂意料之外,一方面是指脆性斷裂的負荷遠低于正常斷裂負荷,比如在正常破壞負荷的30%以下就可能發生脆性斷裂;從另一方面說,脆性斷裂的時間有不可預見性。根據運行經驗,脆性斷裂的時間無規律可尋,長的可以運行數年,短的也就是幾個月就斷裂了。

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