摘要
为了减小环氧树脂基复合材料绝缘子在固化过程中产生的残余应力,提升绝缘子力学性能,通过有限元方法模拟搭建了1100kV盆式绝缘子数值仿真模型。复杂的固化成型过程涉及的物理场主要包括温度场、固化度场、应力场,计算得到了固化成型过程中绝缘子的温度、固化度、应力分布,并分析了三者的变化趋势以及相互影响关系,为优化绝缘子的生产工艺提供了理论指导。结果表明:在固化前期存在着剧烈的交联反应;降温阶段,中心嵌件附近产生的最大范式应力值为34.1MPa,离约束较远的区域附近应力值不超过5MPa;盆式绝缘子三个典型位置的温度、固化度、应力分布曲线说明绝缘子固化产生的应力主要来源于固化阶段的化学收缩和降温阶段的冷缩效应产生的变形倾向被限制约束;二次固化工艺考虑了凝胶点,不仅在中心嵌件处减少了约2MPa的残余应力,还兼顾了绝缘件的固化度水平和合适的生产周期。
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单位平高集团有限公司; 西安交通大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室