【摘 要】
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为提高高压GIS隔离开关内盆式绝缘子的绝缘性能，本文对盆式绝缘子的结构设计进行了优化。首先基于有限元仿真分析了原结构下盆式绝缘子周围的电场分布情况和盆体的机械性能，基于贝塞尔曲线下的伯恩斯坦多项式对盆式绝缘子的凹面和凸面形状进行了参数化重构，进而构建了考虑机械强度和电场分布的双目标优化模型，并基于非支配排序多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）实现了盆式绝缘子的结构优化，得到了盆式绝缘子在不同机械强度指标
【基金项目】
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国家自然科学基金（51977120）；
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为提高高压GIS隔离开关内盆式绝缘子的绝缘性能，本文对盆式绝缘子的结构设计进行了优化。首先基于有限元仿真分析了原结构下盆式绝缘子周围的电场分布情况和盆体的机械性能，基于贝塞尔曲线下的伯恩斯坦多项式对盆式绝缘子的凹面和凸面形状进行了参数化重构，进而构建了考虑机械强度和电场分布的双目标优化模型，并基于非支配排序多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）实现了盆式绝缘子的结构优化，得到了盆式绝缘子在不同机械强度指标下的最优电场分布及对应结构。最终实现优化后的盆式绝缘子凹面和凸面的沿面场强最大值和盆体的最大应力值均在许用值内，凹面和凸面的最大场强相比于原结构分别下降11.63%和12.87%，此时机械性能裕度为1.11，相比于原结构仅下降了2.93%。该优化方法可在满足绝缘子机械强度的基础上有效改善绝缘子表面电场分布，对隔离开关内盆式绝缘子的结构优化设计具有重要意义。
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