800kV盆式绝缘子绝缘性能及机械性能分析

张浩 吕品 黄维

【摘要】盆式绝缘子是GIS的重要组成元件，本文通过有限元分析方法，对800kV盆式绝缘子绝缘性能和机械性能进行分析计算，计算结果表明其具有良好的绝缘性能及机械性能，并通过型式试验验证了这一结论。

【关键词】盆式绝缘子；绝缘性能；机械性能；型式试验

1.前言

气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）是本世纪60年代出现的电器装置，由于其具有占地面积小，运行不受外界不利环境的影响，安装周期短，检修周期长等优点，它的发展已经越来越受到国内外电力部门的重视[1]。盆式绝缘子是GIS的重要组成元件，具有隔离气室，支撑导体等作用。盆式绝缘子的设计要通过对沿面形状的优化来满足其绝缘性能和机械性能的要求。本文运用有限元分析方法，对800kV盆式绝缘子绝缘性能及机械性能进行了详细地分析计算。

2.800kV盆式绝缘子绝缘性能分析

GIS系统中通常使用由环氧或浇注树脂构成的绝缘子，沿绝缘子表面的击穿电压通常比高压气体中的低，因此，盆式绝缘子需要通过优化设计来实现沿面电场分布的均匀性。

式中K为总刚度矩阵；φ为节点电位矩阵。考虑到绝缘子长期运行电压为工频耐受电压，因此，计算时高电位侧计算电压取工频耐受电压峰值kV。

2.2SF6气体间隙及沿面绝缘的工程击穿场强基准值。SF6电器设备中主要为稍不均匀电场，当间隙内最大场强达到某一击穿场强Ebt时，间隙即被击穿，类似地，当SF6沿面绝缘结构中最大场强达到某一数值Eft时发生沿面闪络[2]。……