线夹是输电线路中的一种链接端子,属于核心元件之一,起到输电线路及电气设备之间的连接作用。然而国内某些省份的电网出现过线夹开裂现象,严重影响了电网的安全可靠运行。但由于缺乏相应的研究,线夹的材料、制造、检验、安装和使用等方面规范和相关检测手段尚不明确,致使线夹的使用寿命未能有效改善。为提高线夹的使用寿命与安全可靠性,形成一套系统、全面、科学的安全保障技术是目前迫切需要解决的难题。本文通过对两种典型失效线夹展开分析,采用仿真计算与试验测量相结合的方法,研究两种典型线夹的失效机理,提出相应的优化建议以提高线夹的服役寿命,保障电网的安全运行。首先提出了两种线夹在正常服役时可能受到的机械应力、热应力和焊接残余应力计算方法,并利用有限元软件计算了两种线夹在不同工况下的机械应力、温度与热应力分布,同时利用ANSYS APDL生死单元技术对两种线夹在制造中的焊接过程进行了仿真分析,得到了两种线夹的焊根处温度曲线以及焊缝处焊接残余应力分布。随后利用宏观检查、断口形貌分析、金相组织分析等手段,测量了失效线夹的材料特征,找出了材料中严重的焊接缺陷和铸造缺陷,同时将焊接缺陷等效为材料内部的裂纹,并对裂纹引起的应力集中进行仿真分析,得到了应力集中与缺陷尺寸之间的关系。最后结合仿真计算与试验测量的结果,提出了两种典型失效线夹的主要失效机理,并针对线夹失效的本质原因提出了两种线夹的结构与工艺改进建议,并对优化后的结果进行仿真并进行对比分析。论文为实现高压输电线路线夹的设计优化以及其可靠性的提高提供了一种可供借鉴的方法。