鐵路是國民經濟大動脈和國家重要基礎設施,安全、可靠地供電是鐵路正常運行的必要條件。接觸網(wǎng)絕緣子對接觸線起到支撐和電氣絕緣的作用,不同的安裝方式,使絕緣子積污位置不同,進而造成污閃事故的發(fā)生。復合絕緣子重量輕,強度大,具有較優(yōu)的抗污閃性能,其閃絡特性與傘裙結構有很大的關系。絕緣子表面電場畸變會導致電弧的發(fā)生,電弧進一步發(fā)展會引起閃絡事故發(fā)生。因此,研究絕緣子表面的電場強度和電位分布可以有效地預防閃絡事故的發(fā)生。針對絕緣子電場和電位分布主要采用兩種方法:試驗法和數(shù)值仿真計算。試驗測試耗時耗力,試驗器械會對結果造成一定影響,而且測試結果會有一定的分散性;數(shù)值仿真可以有效地避免干擾,結果可分析性強,已經成為學術研究的一種主流手段。目前,針對絕緣子多物理場耦合的數(shù)值仿真方式比較少見。因此,有必要對接觸網(wǎng)絕緣子在多物理場下進行電場強度和電位分布的數(shù)值計算研究,并設計結構比較優(yōu)化的絕緣子。以接觸網(wǎng)使用的腕臂FQBG-25/12棒形絕緣子為研究對象。在多物理場耦合有限元軟件COMSOL Multiphysics中建立等比例絕緣子模型,并完成模型的前處理設置(材料屬性參數(shù)、物理場的定義,有限元網(wǎng)格剖分和...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文的選題背景和研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 絕緣子風洞積污的數(shù)值計算
        1.2.2 數(shù)值仿真方式下的絕緣子優(yōu)化
    1.3 論文的主要研究內容
2 多物理場耦合的數(shù)學模型
    2.1 多物理場耦合軟件COMSOL Multiphysics簡介
    2.2 靜電場模型
    2.3 電粒子場相互作用模型
    2.4 湍流模型
    2.5 顆粒運動模型
    2.6 小結
3 清潔干燥狀況下絕緣子的電場分布
    3.1 建立仿真模型
        3.1.1 基本參數(shù)及模型簡化
        3.1.2 求解參數(shù)及邊界條件設置
    3.2 清潔絕緣子表面電場分布
    3.3 清潔絕緣子表面電位分布
    3.4 小結
4 不同安裝方式下的絕緣子電場分布
    4.1 數(shù)值計算模型及邊界條件
        4.1.1 數(shù)值模型的建立
        4.1.2 仿真中的條件設置
    4.2 水平安裝方式下的電場分布
        4.2.1 高壓端來污情況下的電場分析
        4.2.2 高壓端45°來污情況下的電場分析
        4.2.3 垂直來污情況下的電場分析
        4.2.4 低壓端45°來污情況下的電場分析
        4.2.5 低壓端來污情況下的電場分析
    4.3 斜安裝方式下的電場分布
        4.3.1 高壓端45°情況下的電場分析
        4.3.2 垂直來污情況下的電場分析
        4.3.3 低壓端45°來污情況下的電場分析
    4.4 小結
5 絕緣子優(yōu)化及優(yōu)化前后的結果對比
    5.1 傘裙參數(shù)優(yōu)化
        5.1.1 超大傘裙位置的確定
        5.1.2 超大傘裙大小的確定
        5.1.3 優(yōu)化后的電位分布
    5.2 優(yōu)化前后的積污分布對比
        5.2.1 水平安裝方式下的積污對比分析
        5.2.2 斜安裝方式下的積污對比分析
    5.3 優(yōu)化前后的電位分布對比
        5.3.1 水平安裝方式下的電位對比分析
        5.3.2 斜安裝方式下的電位對比分析
    5.4 優(yōu)化前后的電場強度對比
        5.4.1 水平安裝方式下的電場對比分析
        5.4.2 斜安裝方式下的電場對比分析
    5.5 小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3853111