本文针对特高压盆式绝缘子这种典型结构,以特高压电力设备中导体-固体绝缘材料界面处的应力和电场集中效应为研究对象,使用光纤应变-温度测量系统和有限元仿真平台对经简化的同轴圆柱结构试样在升温固化和降温收缩过程中界面处应力/应变的产生机理进行探索,主要开展了如下研究:(1)使用光纤应变-温度测量系统对升温固化和降温收缩过程中界面处的应变进行实时测量,结果表明整个流程中纵向残余应变的85%以上均是降温阶段产生的。因此通过实验和仿真针对不同尺寸参数对于降温阶段界面处的温度、应力/应变分布规律的影响进行了研究。(2)针对不同降温速率和降温方式对界面处应力/应变的影响进行了研究。降温时长相同的情况下,在阶梯降温过程中相同位置的第一主应力和第一主应变均要大于线性降温过程中产生的数值。随着降温速率的降低,在降温过程中界面处相同位置的主应力呈现减小的趋势。(3)对试样在历经缓慢升温、保温以及缓慢降温等热处理后其残余应变的变化进行了比较,发现在同一温度下,经热处理后的试样其残余应变明显减小,100℃时,残余应变减小了约1350με。说明高温热处理能有效地释放复合体系在固化成型及冷却过程中产生的残余应变。(4)仿真和实验结果显示,在生产过程中界面处引入的毛刺、气隙等微小缺陷使得缺陷所在位置的局部电场发生畸变,在实际运行过程中容易自此引发局部放电进而导致高压电力设备的烧蚀破坏。同时建立了涂覆界面材料的盆式绝缘子的介电模型,结合仿真分析了界面处最大场强与涂覆厚度和介电常数的关系。本研究可为特高压盆式绝缘子水压破坏试验和带电运行过程中界面处引发的电烧蚀破坏提供一定的理论解释,为电力设备中此种类似结构界面处多物理场集中效应的释缓提供一定的理论依据。