高速強壓爆炸氣流的作用下截斷工頻電弧機理的應用與研究

發(fā)布時間：2020-07-18 03:41

【摘要】：我國輸電線路分布廣泛、環(huán)境復雜加上雷電活動日益頻繁,使得雷電是引起輸電線路跳閘事故的首要原因。而現(xiàn)有的輸電線路防雷技術(shù)主要措施是加大絕緣強度,提高耐雷水平。但是因為這些防雷措施的固有缺陷,使得輸電線路防雷成為一個難題。針對現(xiàn)有的防雷技術(shù)存在的問題,提出一種新的防雷技術(shù):高速強壓爆炸氣流滅弧技術(shù)。本文從分析電弧的物理特性出發(fā),由電弧的伏安特性、電位梯度、溫度和直徑等物理參數(shù)來分析電弧的游離能力,并且對交流電弧的熄滅與重燃原理作出相應的說明。根據(jù)電弧的能量平衡過程可以說明,電弧可以視作一種高溫流體,由此可以建立起電弧流體的基本模型。此后文章闡述了高速強壓爆炸氣流是空氣沖擊波,其性質(zhì)符合空氣動力學的基本方程。再由CJ爆轟理論和ZND爆轟模型結(jié)合空氣沖擊波的傳播特點,可以建立起爆炸氣流的表達式。結(jié)合電弧基本方程后,最終得到電弧在縱吹氣流作用下的動態(tài)能量模型。文中通過FLUENT軟件,對爆炸氣流縱吹作用下電弧以及滅弧室內(nèi)的溫度場與速度場進行仿真分析。結(jié)果表明電弧在3ms內(nèi)冷卻熄滅,爆炸氣流速度峰值達到450m/s,并且長時間維持高速狀態(tài)。為了驗證本文的有效性,進行了能量塊響應時間測量試驗和爆炸氣流滅弧裝置滅弧試驗。通過數(shù)據(jù)得知,能量塊能在0.2ms內(nèi)響應,電弧在爆炸氣流的作用下4.2ms內(nèi)熄滅。最后結(jié)合輸電線路上長時間應用情況,證明了爆炸氣流滅弧裝置的有效性。
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM863
【圖文】：

人身傷亡,重大經(jīng)濟損失,電氣設備,危險性

信號類負荷是弱電系統(tǒng)，多數(shù)由邏輯器件組成，而雷擊跳閘會引發(fā)這些設備損壞，輕則逡逑社會秩序有擾動，重則影響社會人身財產(chǎn)安全。逡逑由雷害造成的需求側(cè)事故典型案例：如圖１－２所示茂名石化乙烯廠因雷擊爆炸起火逡逑損失６８００萬，并且造成周邊環(huán)境嚴重污染。如圖１－３所示“７２３”甬溫線特大交通事故，逡逑正是因為雷擊導致信號顯示錯誤，使行車處于不安全狀態(tài)，致使事故發(fā)生，社會影響極逡逑大、極惡劣。逡逑２逡逑

乙烯廠,爆炸圖,輸電線路,電網(wǎng)建設