GIL三支柱绝缘子机械应力超声检测技术

• 作者: 郑尧 郝艳捧 王国利 高超 周福升 宫瑞磊
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 三支柱绝缘子 机械应力 声弹性效应 超声检测 脆性断裂
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 智能传感关键技术及其应用专题|Special Issue on Intelligent Sensors:Key Technologies and Their Applications
• 页码范围: 2022-2032
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20201787

摘要

应力集中会导致三支柱绝缘子出现微气隙或微裂纹,使其机械性能和绝缘性能下降.为此进行550kVGIL三支柱绝缘子径向、轴向载荷下应力仿真和试验研究,提出标准试样的平行应力声弹性系数测量方法和GIL三支柱绝缘子机械应力超声纵波检测新方法——用标准试样测量材料的垂直应力声弹性系数、平行应力声弹性系数,基于该系数和声弹性方程,通过测量三支柱绝缘子内部的超声声速得到其应力分布.结果表明:环氧复合材料平行应力、垂直应力声弹性系数分别为4.477×10-4MPa-1、8.908×10-5 MPa-1.超声穿透法可以检测三支柱绝缘子径向载荷下柱腿环氧的应力,超声反射法可以检测轴向载荷下柱腿嵌件外围环氧的应力,应力检测值与仿真值一致性较好,并分析了误差原因,为GIL三支柱绝缘子机械应力提供了一种无损检测技术.研究还发现,三支柱绝缘子机械断裂属于脆性断裂,断裂发生在柱腿的环氧-嵌件界面,绝缘子径向载荷下的破坏取决于该界面曲率最大处环氧的拉伸强度,轴向载荷下的破坏取决于该界面的剪切强度.