支柱瓷绝缘子迄今为止在发电站和变电站得到广泛应用,是变电设备的重要组成部分,起着支撑导线和绝缘的作用.由于支柱瓷绝缘子是高温烧结成的电瓷产品,属于脆性材料,没有固有的形变能且韧性极低,再则支柱瓷绝缘子工作环境恶劣,受外界影响因素很多,如大风、雨雪、覆冰、日晒等等,而引起的附加应力增大,若支柱瓷绝缘子存在微小缺陷,就容易在该处产生应力集中造成断裂失效.近几年来,时常出现因支柱瓷绝缘子断裂失效而引发的事故.该文通过对支柱瓷绝缘子组织性能、力学性能和断裂失效原因的分析,建立了支柱瓷绝缘子断裂失效的理论数学模型,总结出支柱瓷绝缘子断裂与裂纹扩展的规律,有助于了解支柱瓷绝缘子的工作情况、受力状况和断裂机理.利用超声波探伤原理,开展对支柱瓷绝缘子无损检测的研究,研制出新的小角度纵波探头和探伤方法.有效地对支柱瓷绝缘子进行监测,这样不仅对防止运行中的支柱瓷绝缘子突然断裂具有十分重要的现实意义,而且对支柱瓷绝缘子的寿命管理具有指导意义.通过现场的实际检测、分析和对比试验,证实了支柱瓷绝缘子的数学模型和超声波检测的有效性、实用性和可靠性.该论文不仅解决了电力生产的技术难题,而且还对支柱瓷绝缘子的设计、安装、运行具有重要的指导意义.