【摘要】：在接觸網(wǎng)供電線路中,絕緣子在維護(hù)輸電線路的安全與穩(wěn)定發(fā)揮著重要作用。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步,鐵路物流運(yùn)輸日益發(fā)達(dá),在火車貨場(chǎng)周圍,空氣中的污穢越來越復(fù)雜,污穢程度也越來越高,嚴(yán)重影響供電輸電系統(tǒng)的安全工作。本文對(duì)低溫、高污染地區(qū)接觸網(wǎng)絕緣子污染情況進(jìn)行調(diào)查,分析其污穢成分;對(duì)比各清潔方式在低溫、高污染工況下的應(yīng)用優(yōu)劣,選擇干冰清洗方式對(duì)絕緣子進(jìn)行清洗。設(shè)計(jì)出干冰清洗裝置總體方案,包括軌道平板車、干冰清洗執(zhí)行機(jī)構(gòu)、干冰清洗系統(tǒng)以及附件。設(shè)計(jì)出干冰噴槍,運(yùn)用Fluent對(duì)干冰噴槍的流場(chǎng)及顆粒特性進(jìn)行研究,應(yīng)用田口方法對(duì)幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)噴槍的清洗參數(shù)進(jìn)行研究,確定出各參數(shù)對(duì)干冰清洗效果的影響,并對(duì)干冰清洗參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。(1)對(duì)課題背景進(jìn)行分析研究,對(duì)處于低溫、高污染地區(qū)的接觸網(wǎng)絕緣子周圍環(huán)境進(jìn)行調(diào)查、分析,對(duì)污穢成分進(jìn)行分析,對(duì)各清潔方式在低溫、高污染環(huán)境中應(yīng)用優(yōu)劣進(jìn)行分析,確定清潔方式為干冰清洗方式。(2)對(duì)接觸網(wǎng)清洗作業(yè)要求進(jìn)行分析,對(duì)干冰清潔裝置總體方案進(jìn)行設(shè)計(jì),包括走行機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、噴槍模塊及系統(tǒng)的設(shè)計(jì),對(duì)主要部件進(jìn)行選型,并對(duì)裝置在線清潔時(shí)的絕緣安全性進(jìn)行分析。(3)對(duì)干冰噴槍進(jìn)行設(shè)計(jì)。應(yīng)用Fluent仿真,研究噴槍幾何參數(shù)對(duì)噴槍流場(chǎng)及顆粒特性的影響,結(jié)合田口方法對(duì)噴槍幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確定出滿足課題要求的最優(yōu)噴槍內(nèi)腔幾何結(jié)構(gòu),并對(duì)噴槍的三維流場(chǎng)特性進(jìn)行研究,確定噴槍的橫斷面結(jié)構(gòu)。(4)對(duì)清洗參數(shù)進(jìn)行研究,應(yīng)用Fluent對(duì)噴槍流場(chǎng)進(jìn)行仿真,研究進(jìn)氣壓力、干冰流量、干冰顆粒直徑及長(zhǎng)度等干冰清洗設(shè)備輸入?yún)?shù)對(duì)噴槍流場(chǎng)及顆粒項(xiàng)特性的影響,對(duì)清洗設(shè)備輸入?yún)?shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出最佳輸入?yún)?shù)組合;同時(shí)對(duì)干冰清洗角度、清洗距離以及噴槍移動(dòng)速度等因素對(duì)清洗效果的影響進(jìn)行研究。
[Abstract]:In catenary power supply lines, insulators play an important role in maintaining the safety and stability of transmission lines. With the continuous progress of the times, the railway logistics transportation is increasingly developed. Around the freight yard, the pollution in the air is becoming more and more complex and the pollution degree is becoming higher and higher, which seriously affects the safety work of the power supply and transmission system. In this paper, the pollution of contact net insulators in low temperature and high pollution areas is investigated, and the pollution components are analyzed. The dry ice cleaning method is chosen to clean insulators by comparing the advantages and disadvantages of various cleaning methods under low temperature and high pollution conditions. The overall scheme of dry ice cleaning device is designed, including track flat car, dry ice cleaning executive mechanism, dry ice cleaning system and accessories. The dry ice spray gun was designed. The flow field and particle characteristics of the dry ice spray gun were studied by Fluent, and the geometric parameters were optimized by the Taguchi method. The cleaning parameters of the spray gun are studied, the influence of each parameter on the cleaning effect of dry ice is determined, and the optimization design of the dry ice cleaning parameters is carried out. (1) the background of the subject is analyzed and studied, and the cleaning parameters are at low temperature. The surrounding environment of catenary insulators in highly polluted areas is investigated, analyzed, pollution components are analyzed, and the advantages and disadvantages of various cleaning methods in low temperature and high pollution environment are analyzed. The cleaning mode is determined as dry ice cleaning mode. (2) the requirements of catenary cleaning operation are analyzed, and the overall scheme of dry ice cleaning device is designed, including the design of walking mechanism, executing mechanism, spray gun module and system, The main components are selected and the insulation safety of the device is analyzed. (3) the dry ice spray gun is designed. By using Fluent simulation, the influence of spray gun geometry parameters on the flow field and particle characteristics of the spray gun is studied. The optimization of the spray gun geometry parameters is carried out in combination with the Taguchi method, and the optimal geometry structure of the spray gun inner cavity is determined to meet the requirements of the subject. The characteristics of the three dimensional flow field of the spray gun are studied and the cross section structure of the spray gun is determined. (4) the cleaning parameters are studied and the flow field of the spray gun is simulated by Fluent to study the inlet pressure and the flow rate of dry ice. The influence of the input parameters of dry ice cleaning equipment, such as diameter and length of dry ice particles, on the flow field and particle characteristics of the spray gun is studied. The optimum input parameters of the cleaning equipment are designed and the optimum input parameters are designed. The influence of cleaning distance and gun moving speed on cleaning effect was studied.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U226.8

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本文編號(hào)：2225136