鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈和國(guó)家重要基礎(chǔ)設(shè)施,安全、可靠地供電是鐵路正常運(yùn)行的必要條件。接觸網(wǎng)絕緣子對(duì)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(jìn)而造成污閃事故的發(fā)生。復(fù)合絕緣子重量輕,強(qiáng)度大,具有較優(yōu)的抗污閃性能,其閃絡(luò)特性與傘裙結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。絕緣子表面電場(chǎng)畸變會(huì)導(dǎo)致電弧的發(fā)生,電弧進(jìn)一步發(fā)展會(huì)引起閃絡(luò)事故發(fā)生。因此,研究絕緣子表面的電場(chǎng)強(qiáng)度和電位分布可以有效地預(yù)防閃絡(luò)事故的發(fā)生。針對(duì)絕緣子電場(chǎng)和電位分布主要采用兩種方法:試驗(yàn)法和數(shù)值仿真計(jì)算。試驗(yàn)測(cè)試耗時(shí)耗力,試驗(yàn)器械會(huì)對(duì)結(jié)果造成一定影響,而且測(cè)試結(jié)果會(huì)有一定的分散性;數(shù)值仿真可以有效地避免干擾,結(jié)果可分析性強(qiáng),已經(jīng)成為學(xué)術(shù)研究的一種主流手段。目前,針對(duì)絕緣子多物理場(chǎng)耦合的數(shù)值仿真方式比較少見(jiàn)。因此,有必要對(duì)接觸網(wǎng)絕緣子在多物理場(chǎng)下進(jìn)行電場(chǎng)強(qiáng)度和電位分布的數(shù)值計(jì)算研究,并設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)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(duì)象。在多物理場(chǎng)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(shè)置(材料屬性參數(shù)、物理場(chǎng)的定義,有限元網(wǎng)格剖分和...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 絕緣子風(fēng)洞積污的數(shù)值計(jì)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?jī)?nèi)容
2 多物理場(chǎng)耦合的數(shù)學(xué)模型
    2.1 多物理場(chǎng)耦合軟件COMSOL Multiphysics簡(jiǎn)介
    2.2 靜電場(chǎng)模型
    2.3 電粒子場(chǎng)相互作用模型
    2.4 湍流模型
    2.5 顆粒運(yùn)動(dòng)模型
    2.6 小結(jié)
3 清潔干燥狀況下絕緣子的電場(chǎng)分布
    3.1 建立仿真模型
        3.1.1 基本參數(shù)及模型簡(jiǎn)化
        3.1.2 求解參數(shù)及邊界條件設(shè)置
    3.2 清潔絕緣子表面電場(chǎng)分布
    3.3 清潔絕緣子表面電位分布
    3.4 小結(jié)
4 不同安裝方式下的絕緣子電場(chǎng)分布
    4.1 數(shù)值計(jì)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(shè)置
    4.2 水平安裝方式下的電場(chǎng)分布
        4.2.1 高壓端來(lái)污情況下的電場(chǎng)分析
        4.2.2 高壓端45°來(lái)污情況下的電場(chǎng)分析
        4.2.3 垂直來(lái)污情況下的電場(chǎng)分析
        4.2.4 低壓端45°來(lái)污情況下的電場(chǎng)分析
        4.2.5 低壓端來(lái)污情況下的電場(chǎng)分析
    4.3 斜安裝方式下的電場(chǎng)分布
        4.3.1 高壓端45°情況下的電場(chǎng)分析
        4.3.2 垂直來(lái)污情況下的電場(chǎng)分析
        4.3.3 低壓端45°來(lái)污情況下的電場(chǎng)分析
    4.4 小結(jié)
5 絕緣子優(yōu)化及優(yōu)化前后的結(jié)果對(duì)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(duì)比
        5.2.1 水平安裝方式下的積污對(duì)比分析
        5.2.2 斜安裝方式下的積污對(duì)比分析
    5.3 優(yōu)化前后的電位分布對(duì)比
        5.3.1 水平安裝方式下的電位對(duì)比分析
        5.3.2 斜安裝方式下的電位對(duì)比分析
    5.4 優(yōu)化前后的電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)比
        5.4.1 水平安裝方式下的電場(chǎng)對(duì)比分析
        5.4.2 斜安裝方式下的電場(chǎng)對(duì)比分析
    5.5 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3853111