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冰区35110kV复合绝缘子伞裙结构优化技术
摘要
本文研究了冰区35110kV复合绝缘子伞裙结构优化技术。通过对冰区功率线路工作环境的分析，提出了伞裙结构优化的目标和原则。结合实际工程实例，采用有限元分析软件对不同结构方案进行模拟分析和比较，探讨了不同因素对绝缘子的影响，分析并总结了各方案的优缺点。最终确定了一种优化结构方案，并进行了现场工程应用。实际工程验证表明，优化伞裙结构方案可以有效提高绝缘子的忍受力和稳定性，提高了输电线路的可靠性。
关键词：复合绝缘子；伞裙结构；优化；有限元分析；稳定性
Abstract
Thispaperstudiestheoptimizationtechnologyofumbrellaskirtstructureofcompositeinsulationiniceregion35110kV.Byanalyzingtheworkingenvironmentofpowerlinesiniceregion,theobjectivesandprinciplesofumbrellaskirtoptimizationareproposed.Combinedwithpracticalengineeringexamples,finiteelementanalysissoftwareisusedtosimulateandcomparedifferentstructuralschemes,exploretheimpactofdifferentfactorsoninsulation,andanalyzeandsummarizetheadvantagesanddisadvantagesofeachscheme.Finally,anoptimizedstructuralschemeisdeterminedandappliedinfieldengineering.Theverificationofactualengineeringshowsthattheoptimizedumbrellaskirtstructureschemecaneffectivelyimprovetheenduranceandstabilityoftheinsulation,andimprovethereliabilityofthetransmissionline.
Keywords:compositeinsulation;umbrellaskirtstructure;optimization;finiteelementanalysis;stability
1引言
随着社会经济的发展，电力行业对输电线路的要求越来越高。复合绝缘子因其具有优异的电气性能和机械性能，被广泛应用于高压输电线路中。然而，冰区由于冰雪覆盖和温度低等因素，给输电线路运行带来了很大的挑战。在冰区，如何更好地保障输电线路的可靠性和稳定性，提高复合绝缘子的忍受力和稳定性，是当前亟需解决的问题。
伞裙结构是复合绝缘子中的一种重要结构形式，直接关系到绝缘子的电气性能和机械性能。本文旨在通过对冰区功率线路工作环境的分析和对不同结构方案的模拟分析和比较，研究冰区35110kV复合绝缘子伞裙结构优化技术，为提高输电线路的可靠性和稳定性提供参考依据。
2冰区功率线路工作环境分析
冰区功率线路的工作环境主要受到以下因素的影响：
2.1温度
在冰区，温度一般均低于0℃，且存在昼夜温差大的情况，因此，输电线路在瞬间极端低温的情况下运行时，绝缘子的性能容易受到影响。此外，冰雪覆盖会使绝缘子表面积紫外线照射，加速老化、损伤。
2.2冰雪覆盖
冰雪覆盖会导致线路受风荷载和冰荷载的影响，极易导致线路跳闸和设备故障。当冰雪覆盖严重时，绝缘子可能会被覆盖物挤向杆塔，导致设备损坏。
2.3导线张力
冰区线路由于气温低，导线膨胀系数较小，当导线张力较大时易出现断股现象，从而导致输电线路跳闸。
2.4风速
冰区风速主要受到地表气温、地形地貌等因素的影响，常常较大。强风环境下，输电线路易出现风吹断线和绝缘子受力破裂等问题，严重影响电力传输的可靠性。
3经典伞裙结构
传统的复合绝缘子伞裙结构，通常采用玻璃钢和硅橡胶材料构成。然而，在冰区环境下，这种结构容易因材料老化和冰雪冻结等原因出现破裂、损坏等现象。
4优化伞裙结构设计
为了适应冰区环境下的工作条件，提高绝缘子的忍受力和稳定性，在传统伞裙结构基础上，本文提出了下列优化目标和原则：
4.1提高伞裙长度
通过增加伞裙长度，可以有效提高绝缘子的荷载能力和干闪击能力，减轻绝缘子表面受外力的影响。同时，在降温环境下增加伞裙长度有利于抵抗绝缘子破裂、损坏等问题。
4.2采用高强度材料
传统伞裙结构中使用的玻璃钢和硅橡胶材料，其强度、韧性和耐磨性等方面的性能相对较差。因此，本文建议运用高