【摘 要】
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复合绝缘子抗污闪性能好,被广泛应用于沿海重污秽区,但复合绝缘子质量轻且弹性模量较小,在台风荷载的作用下容易产生风偏弯曲现象引起绝缘间隙变化,进而发生风偏闪络事故。目前,针对绝缘子风偏的规程计算中忽略了复合绝缘子的弯曲特性和动态摆动特性。为弄清台风环境下考虑复合绝缘子的弯曲特性和台风的脉动特性引起的绝缘间隙变化,本文建立了悬垂绝缘子和跳线绝缘子非刚性弯曲有限元模型,分析了两种体系下复合绝缘子的风偏弯
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复合绝缘子抗污闪性能好,被广泛应用于沿海重污秽区,但复合绝缘子质量轻且弹性模量较小,在台风荷载的作用下容易产生风偏弯曲现象引起绝缘间隙变化,进而发生风偏闪络事故。目前,针对绝缘子风偏的规程计算中忽略了复合绝缘子的弯曲特性和动态摆动特性。为弄清台风环境下考虑复合绝缘子的弯曲特性和台风的脉动特性引起的绝缘间隙变化,本文建立了悬垂绝缘子和跳线绝缘子非刚性弯曲有限元模型,分析了两种体系下复合绝缘子的风偏弯曲特性和动态摆动特性,并选择典型直线塔和耐张塔对比分析非刚性弯曲模型的绝缘间隙计算结果与规程法结果。研究结果主要包括:（1）结合复合绝缘子弹性模量较小的材料特性及绝缘子两端连接处可自由转动的特点,分别建立并验证复合绝缘子悬垂串和跳线串的刚性、非刚性有限元模型。（2）分析了复合绝缘子在稳态风场下的风偏弯曲规律,得到不同工况下,刚性模型与非刚性模型计算得到的风偏程度一致,悬垂绝缘子的弯曲度随档距减小、高差增大、风攻角增大而增大,跳线绝缘子弯曲度随串长增长、风攻角增大而增大;选取典型直线塔和耐张塔,分析悬垂绝缘子和跳线绝缘子各种工况下风偏弯曲引起的绝缘间隙变化,得到规程计算中忽略复合绝缘子的非刚性弯曲引起的绝缘间隙变化量较小,可忽略不计。（3）分析了复合绝缘子在台风脉动风场下的风偏规律,得到复合绝缘子动态风偏角的大小服从高斯分布,其均值近似为稳态风下的均值,其波动程度不随线路条件参数产生明显变化、但随风攻角的增大而增大;对不同工况下的复合绝缘子进行绝缘间隙校核,发现风的脉动性对绝缘间隙影响较大,部分在稳态风下校核合格的线路在脉动风场下的绝缘间隙小于规程值。（4）根据风偏角波动程度的规律,引入了脉动放大系数,对经验公式进行脉动修正,并给出不同工况下修正方法中关键参数的取值;提出在台风频发地区使用规程法计算绝缘间隙时,将规程计算得到的风偏角乘以脉动放大系数后再进行间隙校核。
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