特高压输电线路新型碳纤维更换绝缘子闭式卡具力学性能研究

• 作者: 黄雄峰 颜城 姜岚 汪振亮 张宇娇
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纤维复合材料 闭式卡具 力学性能 有限元方法 渐进损伤
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 172-180
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2021.04.025

摘要

目前用于更换特高压输电线路单片绝缘子的闭式卡具主要由钛合金材料制成，其重量较大，不便使用。碳纤维复合材料具有密度小、强度高等特性，可用于轻型化设计，但其力学性能与其铺层结构有关，需对其进行理论分析。文中根据闭式卡具的结构特点和受力特点，设计了一种采用碳纤维复合材料的420kN瓷质绝缘子闭式卡具，并考虑了5种不同的纤维铺层方式。基于复合材料渐进损伤理论，采用有限元方法，对五种不同铺层方式的新型卡具进行了力学性能计算分析。计算结果显示铺层方式不会改变装置破坏位置，但采用第5种铺层方式装置极限承载力最大。根据以上理论分析研制出的新型碳纤维复合材料卡具自重减轻约45%。