高压电缆接头过盈配合及硅橡胶附件力学性能计算

• 作者: 傅明利 刘通 惠宝军 王晓游 谢强
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 高压电缆 硅橡胶附件 本构模型 过盈配合 界面应力 过盈量
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 输配电设备状态评价与故障诊断
• 页码范围: 498-506
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20180131021

摘要

电缆接头处的硅橡胶附件是高压(HV)电缆系统的薄弱环节.为了研究电缆与硅橡胶附件在过盈配合下的界面应力,首先通过单轴拉伸试验测得了硅橡胶材料的力学性能,优选出了适用的本构模型.而后针对1起典型故障案例,建立了过盈配合的理论模型,通过理论求解和有限元数值仿真研究了过盈量、硅橡胶绝缘层厚度与界面应力的关系.结果表明:硅橡胶附件的最大界面应力发生在半导电层厚度最大的位置处;Yeoh模型能较好地描述硅橡胶材料的力学性能,且具有较高的计算效率及计算稳定性;硅橡胶附件的绝缘层厚度和过盈量会影响其界面应力,其中过盈量占主导因素,在该故障案例中,过盈量每增加0.01 m,过盈配合界面径向应力绝对值约增加0.17 MPa;绝缘层厚度每增加0.01 m,过盈配合界面径向应力绝对值约增加0.006 5 MPa.因此,在电缆接头的应力设计中应重点控制过盈量.