[发明专利]三支柱绝缘子柱腿结构协同设计方法、系统、介质及终端

说明书

本申请涉及一种三支柱绝缘子柱腿结构协同设计方法，所述方法包括：获取待优化三支柱绝缘子柱腿结构的有限元分析模型；将所述有限元分析模型的模型参数输入协同优化模型，以得到所述待优化三支柱绝缘子柱腿结构的协同优化因子；建立所述三支柱绝缘子柱腿结构的协同优化约束；获取所述协同优化约束所对应的数据集，并根据所述数据集所对应的有限元模型得到最优优化因子；根据所述最优优化因子所对应的模型参数，对所述待优化三支柱绝缘子柱腿结构的有限元分析模型进行调整。本发明能够提高三支柱绝缘子柱腿抗应力能力，减小三支柱绝缘子柱腿应力故障风险，满足了实际应用需求。

技术领域

本申请涉及输变电绝缘设备领域领域，特别是涉及一种三支柱绝缘子柱腿结构协同设计方法、系统、介质及终端。

背景技术

三支柱绝缘子作为气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中的关键电气部件，在电气绝缘和机械支撑的起着至关重要的作用。目前工程上的三支柱绝缘子由液体环氧树脂、酸酐固化剂和微米级氧化铝粉末填料混合形成环氧复合材料，与嵌件一体固化而成。

近年来，三支柱绝缘子应力集中导致绝缘故障时有发生，三支柱绝缘子在环境综合应力场的作用下，加之残余应力联合作用，会产生内部应力集中区域，极大提高了微裂纹或气缝形成的概率。微裂纹或气缝在运行初期对输变电设备绝缘的影响并不明显，但运行过程中受到多种载荷周期性作用，在应力集中较大的区域，这些微缺陷逐步演变和劣化，当发展到一定程度时，将诱发局部放电、异常发热等现象，加速绝缘老化，使绝缘子性能下降，严重影响电力系统安全运行的可靠性。

然而，现有三支柱绝缘子的设计多是基于参考国外工程实践经验所得，其最终设计出来的柱腿的抗应力能力并不可靠，且会增加柱腿应力故障风险。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高三支柱绝缘子柱腿抗应力能力，减小三支柱绝缘子柱腿应力故障风险三支柱绝缘子柱腿结构协同设计方法、系统、介质及终端。

本发明实施例提供了一种三支柱绝缘子柱腿结构协同设计方法，所述方法包括以下步骤：

获取待优化三支柱绝缘子柱腿结构的有限元分析模型；

将所述有限元分析模型的模型参数输入协同优化模型，以得到所述待优化三支柱绝缘子柱腿结构的协同优化因子；

建立所述三支柱绝缘子柱腿结构的协同优化约束；

获取所述协同优化约束所对应的数据集，并根据所述数据集所对应的有限元模型得到最优优化因子；

根据所述最优优化因子所对应的模型参数，对所述待优化三支柱绝缘子柱腿结构的有限元分析模型进行调整。

进一步地，所述协同优化模型的创建方法包括：

获取多个标准三支柱绝缘子柱腿结构的有限元分析模型；

根据各标准三支柱绝缘子柱腿结构的有限元分析模型，得到对应的表面场强度参数及应力参数；

根据所述表面场强度参数及应力参数的映射关系创建所述协同优化模型。

进一步地，所述协同优化模型为：z＝f(E_m,σ_m)，

其中，E_m为根据所述表面场强度参数得到的表面场强最大值，σ_m为根据所述应力参数得到的合成应力最大值，f()为z与(Em,σm)的映射关系。

进一步地，所述三支柱绝缘子柱腿结构的协同优化约束为：