风载荷作用下V形绝缘子串的力学特性分析

架空输电线路在特定的风载荷作用下,其不同构件、部位的受力情况大不相同,严重时会导致输电塔线体系发生失稳乃至绝缘子串断裂,极大地影响电网运行安全。为此,以云南某山区的架空线路为研究对象,利用ANSYS有限元仿真软件,对复合绝缘子芯棒进行各向同性、各向异性特征值屈曲分析。构建了新型四联V形绝缘子串,引入系数Ph/Gv(水平载荷/垂直载荷),对比分析双联和四联V形绝缘子串在不同风载荷作用下的力学特性,对其迎风侧和背风侧的变形、最大应力及最低点水平位移进行研究。结果表明:当Ph/Gv=2.34时,V形绝缘子串背风侧的最大应力最小;随着Ph/Gv的增大,相对于双联V形绝缘子串,四联V形绝缘子串的应力变化曲线更加平缓,其最低点水平位移更小;V形绝缘子串与竖直平面的夹角为10°~30°时,角度越小,其整体性能越稳定。研究结果为V形绝缘子串的设计改进提供了有力的依据,具有较强的工程参考价值。