【摘 要】
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特高压直流穿墙套管由于其结构细长，在地震中极易受损，然而其内部支柱绝缘子的受力情况未见报道。此外，新型陶瓷材料作为高机械强度的绝缘材料，具备替代环氧材料的应用潜力。为此，本文首先设计了三种基本形状的陶瓷绝缘支柱。其次，通过有限元法计算了9级地震烈度下纯SF6气体绝缘直流穿墙套管中绝缘支柱的应力分布，基于静力法分析了绝缘支柱的受力情况。最后，对比了新型陶瓷支柱与现有环氧支柱的裕度。结果表明：陶瓷支柱
【机 构】
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新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
【基金项目】
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国家电网公司科技项目（SGTYHT/19-JS-215以及5500-202258319A-2-0-QZ）；
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特高压直流穿墙套管由于其结构细长，在地震中极易受损，然而其内部支柱绝缘子的受力情况未见报道。此外，新型陶瓷材料作为高机械强度的绝缘材料，具备替代环氧材料的应用潜力。为此，本文首先设计了三种基本形状的陶瓷绝缘支柱。其次，通过有限元法计算了9级地震烈度下纯SF6气体绝缘直流穿墙套管中绝缘支柱的应力分布，基于静力法分析了绝缘支柱的受力情况。最后，对比了新型陶瓷支柱与现有环氧支柱的裕度。结果表明：陶瓷支柱中凹线形结构的应力最小，分布最均匀。应力主要在顶部和底部金属嵌件附近的圆弧位置处集中，分别由竖直方向和水平方向的载荷引起，最大应力为105.1 MPa。由于新型陶瓷材料具备了优异的机械强度，地震工况下陶瓷支柱的裕度显著大于环氧支柱，为2.85。因此，相比于环氧支柱，陶瓷支柱可以提供更好的机械支撑，可以为高烈度地震区中SF6气体绝缘设备内部的绝缘支柱的选择和研制提供参考。
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