Trụ cách điện đóng vai trò là lớp cách điện và phát huy tác dụng trong hệ thống cung cấp điện, là bảo đảm quan trọng cho sự vận hành an toàn, ổn định của hệ thống cung cấp điện. Tuy nhiên, dưới tác động của môi trường điện từ mạnh trong thời gian dài, tải trọng của thiết bị cơ khí và thời tiết vùng cực, tính chất cơ học của chất cách điện dạng trụ sẽ có một mức độ thay đổi bất lợi nhất định, thậm chí có thể gây vỡ và gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng. Trong những năm gần đây, các sự cố về cách điện trụ cột đã xảy ra, gây ra các sự cố mất an toàn, gây rủi ro cho việc vận hành an toàn lưới điện.
Theo báo cáo điều tra sự cố cách điện trụ cột của Tổng công ty Lưới điện Nhà nước, phía bắc sự cố an toàn cách điện vượt qua khu vực phía nam, đặc biệt là khu vực đông bắc, với nhiệt độ thấp và chênh lệch nhiệt độ lớn giữa ngày và đêm. Nhiệt độ mùa hè gần 30 độ C, nhiệt độ thấp dưới -30 độ C và chênh lệch nhiệt độ hàng năm vượt quá 60 độ C. Khi nhiệt độ khác nhau, giao diện của các nguyên liệu thô khác nhau sẽ có biến dạng nhiệt và co ngót nhiệt, dẫn đến ứng suất cơ học và thiết bị tương đối lớn. Do đó, nghiên cứu khoa học đóng một vai trò quan trọng trong tác động của nhiệt độ bên ngoài đến hiệu suất cơ học của chất cách điện trụ cột.
Từ động lực nghiên cứu hiện tại, trường tĩnh điện của chất cách điện trụ cột là một điểm nghiên cứu, nhưng việc thăm dò tương đối về hiệu suất cơ học của nó là không đủ. Thông qua mô phỏng và thí nghiệm, lực biến dạng ứng suất của sứ -cột cách điện trong khả năng chịu uốn của khả năng chịu uốn được bộc lộ; nó thảo luận về cơ chế hư hỏng của chất cách điện dạng cột và giải thích ảnh hưởng của các vết nứt đối với sự suy giảm tính năng cơ học của cách điện dạng cột bằng sứ. Ông đã đưa ra một thí nghiệm hệ thống tuần hoàn nhiệt độ trên chất cách điện cột sứ. Sau khi thử nghiệm hệ thống tuần hoàn nhiệt độ, keo bịt kín không thấm nước ở khớp nối mặt bích đã bị lắng đọng và gel ngưng tụ giữa đĩa mặt bích và thân sứ bị rò rỉ. Tuy nhiên, không có phân tích ứng suất của tình huống này, và không có lý do chính cho vết nứt không được trình bày thêm. Trên thực tế, trong quá trình vận hành trụ cách điện, ngoài tải trọng của các thiết bị phụ kiện, không thể bỏ qua ứng suất tập trung của nhiệt độ môi trường tự nhiên. Tuy nhiên, ở giai đoạn này, các nghiên cứu khoa học về hiệu suất cơ học trong điều kiện của các trụ liên quan còn ít tính khoa học.
Theo tiêu chuẩn quốc gia, phương pháp thử nghiệm cách nhiệt cột sứ được mô phỏng. Ứng suất của sứ cách điện cột trong khả năng uốn và khả năng chịu lực xoắn của cột sứ ở các nhiệt độ khác nhau được phân bổ đều khắp, điều này mang lại cơ sở nhất định cho phương án thiết kế cường độ cách điện của trụ.
Các tính chất cơ học của cách điện kiểu sứ 40,5KV trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau bao gồm những thay đổi về trạng thái tập trung ứng suất do biến đổi nhiệt độ và sự thay đổi của tải trọng uốn và tải trọng xoắn trong các môi trường nhiệt độ khác nhau. Theo mô phỏng mô phỏng, người ta giải thích rằng các tai nạn vỡ mất an toàn khi nhồi sứ hầu hết là ở chân răng sứ. Kết quả cụ thể được thể hiện dưới đây:
1. Dưới tác dụng của sức chịu xoắn xoắn sẽ xuất hiện ứng suất tập trung tại chân cột sứ và váy chữ A. Đồng thời, với sự thay đổi nhiệt độ, ứng suất của rễ trái và phải của chất cách điện trụ cột cũng sẽ thay đổi. Ứng suất của trụ sứ trên tăng đáng kể khi nhiệt độ giảm, nhưng không theo sự tăng của nhiệt độ. Ứng suất cột tăng đáng kể khi nhiệt độ tăng, nhưng khi nhiệt độ giảm, ứng suất cột sứ tăng đáng kể khi nhiệt độ tăng và sự biến đổi không dễ thấy.
2. Sự thay đổi nhiệt độ cũng sẽ gây ra ứng suất cho sứ cách nhiệt của cột, đặc biệt là tại mối nối giữa điều chỉnh bê tông, mặt bích gang và sứ cách nhiệt.
