摘要：气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)现场调试或运行过程多次发生绝缘拉杆内部击穿问题,影响工程投运与设备可靠性,迫切需要探明故障机理。该文选取GIS断路器绝缘拉杆用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(glass fiber reinforced epoxy resin composite,GFRP)为研究对象,通过计算分、合闸下绝缘拉杆主应力分布特性,设置交变载荷下电树枝劣化实验条件,研究不同交变载荷对GFRP内电树枝生长特性影响规律。结果表明,相较于单一载荷,交变载荷条件下GFRP中电树枝生长速度加快,平均击穿时间降低,击穿概率增大。基于复合材料力学仿真发现交变载荷下GFRP内树脂-纤维界面处会出现较大的应力集中,局部应力损伤已达到失效的临界值。综上,交变载荷下绝缘拉杆纤维-树脂界面机械损伤与绝缘劣化交互演进是造成绝缘击穿的主要原因,也可作为试验考核与结构设计的改进依据。

摘要：作为特高压GIS断路器中连接触头与操作机构的关键部件,绝缘拉杆在操作过程中需要承受外载荷作用。为掌握绝缘拉杆动态受力特性、材料力学性能,文中通过在特高压GIS断路器中布置力传感器测得其主绝缘拉杆操作过程中动态受力情况,根据测试结果进行了拉杆材料管型试样的压缩试验,并利用仿真分析了不同长径比拉杆的压缩屈曲特性。试验结果表明,操作过程中主绝缘拉杆受交变冲击载荷作用,操作机构对绝缘拉杆所施加压力峰值与拉力峰值相差不大,且二者均达到110 k N以上,绝缘拉杆材料的压缩特性应得到关注。压缩试验结果表明长度和内、外径将会直接影响管型绝缘拉杆材料压缩性能,大长径比绝缘拉杆更容易在压缩载荷下出现塑性变形和屈曲失稳现象,所能承受的最大压缩载荷更小。基于材料压缩试验,文中通过仿真计算建立了管型绝缘拉杆临界屈曲载荷与长度之间的近似关系式,并提出通过管型试样压缩试验得到原尺寸拉杆临界屈曲载荷的方法。文中研究成果可为特高压GIS绝缘拉杆材料试验、设计制造提供参考。

摘要：为了解决绝缘拉杆试验装置不易装配及绝缘性能检测不准确的难题,对原试验装置进行结构改进,通过高压侧使用可滑动的导体与导电弹簧的连接方式,以及低压侧使用可滑动拉杆配合限位卡块的连接方式,并利用轴密封将可滑动的拉杆延伸到试验装置的外部,以便将绝缘拉杆准确定位在分闸位置或者合闸位置进行试验,进而得到两种状态下的试验结果。实际使用效果表明,该设计方案准确可行,不仅解决了安装难的问题,而且可以准确得到分闸、合闸两种状态下的试验结果。

摘要：断路器在频繁操作的情况下,其绝缘拉杆有可能因为疲劳破坏而发生断裂。为了确保断路器在整个寿命期内绝缘拉杆不会因为疲劳而断裂或将其控制在某一范围内,可以在断路器绝缘拉杆设计完成后,通过测定绝缘拉杆的运行载荷,然后进行疲劳试验得到绝缘拉杆在预期寿命时的受力状况,最后再对试验数据进行统计分析,以得到绝缘拉杆在寿命期内的可靠度系数,并确认其是否满足设计要求,如果必要,也可以根据试验中的薄弱点进行针对性改良。

摘要：对一起GIS隔离开关用真空浸胶绝缘拉杆在入厂验收试验时击穿进行了分析。用Maxwell3D分析软件对绝缘拉杆结构进行了电场仿真计算,其结构设计合理。对击穿零件采用了X射线探伤、解剖、着色探伤等不同的检测方法,分析出拉杆击穿是因为绝缘拉杆内部存在气隙缺陷所致,并采用Maxwell3D分析软件比较了绝缘拉杆不同部位的气隙缺陷对电场分布的影响。计算结果表明:当气隙缺陷在接近绝缘拉杆高压侧时电场激增最为严重,存在更高的放电隐患。基于以上分析结果并根据绝缘拉杆生产的工艺特点,提出了生产工艺过程的重点关注点,以防止绝缘拉杆在真空浸胶过程中出现气隙或层间分离等缺陷。同时在绝缘拉杆检查过程中增加强光检测方法,有效地筛选材料缺陷,使零件出厂合格率得到保障。

摘要：GIS隔离开关中的绝缘拉杆作为连接高压带电部分与零电位部分的绝缘件,承受着很大的电压降。同时,由于在机构转动过程中,可能造成绝缘拉杆表面或内部损伤或出现因金属摩擦而产生的导电颗粒附着现象。这都将对绝缘拉杆的绝缘性能产生影响。因此,探索GIS隔离开关用绝缘拉杆的电场分布特点及异物缺陷的影响规律,将为GIS隔离开关的结构设计、生产检验等环节提供参考。文中结合550 kV隔离开关的设计方案和运行环境,采用三维有限元方法,对隔离开关结构进行了电场仿真计算。比较了绝缘拉杆上的不同缺陷或异物对电场分布的影响,并系统总结了不同因素对电场分布作用的相关性和规律。计算结果表明,表面附着金属颗粒所产生的电场畸变效果最为严重,而表面缺陷在接近低压端时有更高的放电风险。基于对计算结果的分析,文中对绝缘拉杆的制造与检验标准提出了合理的建议。

摘要：基于ANSYS某252kV六氟化硫封闭式组合电器(GIS)隔离开关设计了三种结构形式的绝缘拉杆,进行了电场强度计算,获得了隔离开关内部的电场分布云图,将这些计算结果与相应的设计允许值进行比较分析并进行了样机试验验证,结果表明:绝缘拉杆的结构形式对隔离开关内部导体电场分布及最大场强值影响很小,对其自身的电场强度分布影响巨大。综合设计分析、样机试验和制造因素,最终的优选方案为椭圆型绝缘拉杆,为隔离开关用绝缘拉杆的设计提供理论指导和设计参考。

摘要：绝缘拉杆是GIS断路器内完成电气通断操作的关键结构部件,在高电场、强机械应力等耦合作用下绝缘拉杆缺陷极易引发沿面闪络或击穿故障,直接关系到开关设备乃至电力系统的安全稳定运行。文中利用超声波反射法对超特高压GIS断路器管式绝缘拉杆进行缺陷检测,首先设计了与绝缘拉杆形状相匹配的双晶探头以提高检测精度,对不同直径、不同深度人工气隙缺陷,不同深度的人工压痕缺陷和未投运的同型号绝缘拉杆进行了超声检测试验研究,提出了绝缘拉杆内部气隙、表面损伤以及管壁厚度不均缺陷的检测评估方法。结果表明,该方法能够准确检测出纤维浸渍不充分产生的内部气隙缺陷,生产、运输或者安装过程中绝缘拉杆碰撞导致的表面损伤缺陷和生产过程中模具偏心导致的绝缘拉杆管壁厚度不均缺陷,验证了超声波法对绝缘拉杆缺陷检测的有效性。

摘要：笔者以252 kV断路器配弹簧操动机构样机作为研究对象,运用***软件对虚拟样机进行动力学的仿真分析,计算出绝缘拉杆在断路器分、合闸过程中的最大动态受力,验证绝缘拉杆的设计,为绝缘拉杆的优化提供依据,并利用应变仪数据采集系统进行试验研究,验证了模拟仿真分析的可行性,为进一步的分析计算打下了良好的基础。

摘要：介绍了一起363 kV产品出厂耐压试验时断路器用绝缘拉杆的放电故障。通过从绝缘拉杆设计结构及电场分布、是否受潮、装配操作力、绝缘拉杆装配期限和绝缘拉杆质量等方面进行了逐一排查分析,最终推定该放电起因为断路器B相绝缘拉杆内部存在金属颗粒,产品耐压试验时,该缺陷会产生局部放电,进而逐步破坏内部绝缘,最终导致绝缘拉杆表面形成贯穿性击穿并引发产品放电。针对该起因绝缘拉杆内腔存在金属异物而引发放电故障,要求绝缘拉杆生产厂家严格控制其生产环节,提高绝缘拉杆内腔清洁度质量,杜绝此类事件的再次发生。