目前車頂復合絕緣子具有耐污閃性能好、抗老化能力強、重量輕等優(yōu)點,在鐵路供配電系統(tǒng)中得到廣泛應用。但當硅橡膠復合絕緣子處于高速氣流環(huán)境中,傘裙會發(fā)生破裂。同時高速氣流帶動沙塵顆粒不斷碰撞絕緣子傘裙套表面,使其表面材料的粗糙度發(fā)生變化,引起憎水性能降低。車頂絕緣子時常發(fā)生電氣絕緣性能降低甚至閃絡等故障,影響軌道交通供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。本文仿真分析了強風沙塵環(huán)境下車頂復合絕緣子的風壓分布和形變特性,各種工況下絕緣子的電場分布,并通過試驗探究了不同粗糙度下硅橡膠材料的憎水性和閃絡特性。研究結(jié)果為車頂絕緣子的優(yōu)化設計,提高動車運行可靠性提供參考價值。論文的主要內(nèi)容如下:(1)針對車頂絕緣子在強風沙塵條件下傘裙的受力和形變特性,采用流固耦合仿真的方法,計算車頂絕緣子表面的風壓分布、探討風速和來流角度對絕緣子受力和形變特性的影響。結(jié)果表明:傘裙上下表面的風壓差,形成較大合力作用于傘裙,引起傘裙形變,傘裙表面的風壓差越大,傘裙形變越大。傘裙根部會出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。在反復外加力的作用下,傘裙根部的材料壽命明顯低于傘裙的其他部位。不同來流角度下,絕緣子傘裙邊緣的形變量和傘裙根部的受力明顯不同。同時傘裙的...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高風速下復合絕緣子絕緣性能研究現(xiàn)狀
        1.2.2 復合絕緣子電場分布研究現(xiàn)狀
        1.2.3 粗糙度對絕緣材料性能影響研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 強風沙塵環(huán)境下車頂復合絕緣子風壓分布和形變特性研究
    2.1 復合絕緣子計算模型
        2.1.1 流固耦合原理
        2.1.2 絕緣子模型
        2.1.3 流固耦合仿真模型
    2.2 仿真計算結(jié)果分析
        2.2.1 絕緣子傘裙表面風壓分布及形變原因分析
        2.2.2 硅橡膠材料疲勞失效分析
        2.2.3 復合絕緣子形變特性
    2.3 不同傘裙結(jié)構(gòu)對絕緣子抗風性能的影響
        2.3.1 傘型對抗風性能的影響
        2.3.2 傘裙直徑對抗風性能的影響
        2.3.3 傘裙傾角對抗風性能的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 車頂絕緣子電場分布
    3.1 模型建立
    3.2 內(nèi)部間隙對電場影響研究
        3.2.1 厚度對電場的影響
        3.2.2 長度對電場分布的影響
    3.3 雨雪天氣對電場的影響
        3.3.1 積雨對電場的影響
        3.3.2 覆冰對電場的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 表面粗糙度對硅橡膠沿面閃絡特性的影響研究
    4.1 試品制備與測試
        4.1.1 試驗樣品與制備
        4.1.2 試樣表面粗糙度
        4.1.3 憎水性測試方法
        4.1.4 沿面閃絡試驗
    4.2 試驗結(jié)果分析
        4.2.1 不同粗糙度硅橡膠憎水性
        4.2.2 不同粗糙度硅橡膠沿面閃絡電壓
    4.3 粗糙度對電場影響分析
        4.3.1 表面粗糙度對硅橡膠沿面電場的影響
        4.3.2 粗糙度試樣附著單個分離水珠閃絡電壓分析
    4.4 討論
        4.4.1 干閃電壓和濕閃電壓
        4.4.2 附著分離水珠時沿面閃絡電壓
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術活動及成果清單



本文編號：3791526