脈沖激光清洗技術(shù)具有運(yùn)行成本低和可控性好等優(yōu)點(diǎn),已開始應(yīng)用于瓷式絕緣子表面的污穢清除。脈沖能量密度太大,會(huì)造成瓷絕緣子的損傷。能量密度過(guò)小,直接影響清洗效率。文中以瓷式絕緣子及表面污穢為對(duì)象,通過(guò)建立有限元模型,分析不同能量密度脈沖激光下瓷式絕緣子表面溫度和應(yīng)力隨距離變化的規(guī)律,研究脈沖激光清洗瓷式絕緣子的表面污穢清洗機(jī)制,確定最佳清洗能量密度。結(jié)果表明,能量密度為1.18 J/cm²到2.01 J/cm²的脈沖激光清洗瓷式絕緣子時(shí),絕緣子表面溫度遠(yuǎn)小于其氣化溫度;脈沖能量密度為1.41 J/cm²時(shí),表面最大的應(yīng)力小于且接近瓷式絕緣子的抗拉強(qiáng)度,在不損傷基底的前提下此脈沖能量密度清污效率最高。研究成果為脈沖激光清洗瓷式絕緣子能量密度選擇提供了重要依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：高壓電器. 2020,56(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

污穢瓷式絕緣子有限元模型

由圖2可知，隨著施加脈沖時(shí)間的增加，光斑內(nèi)的熱量積累，光斑內(nèi)的溫度逐漸升高。光斑內(nèi)溫度分布與同心圓類似，溫度由圓心向四周層層遞減。光斑能量分布不均勻，光斑中心溫度與邊緣溫度相差100℃左右，可能會(huì)造成陶瓷基底的損傷。這說(shuō)明，光斑能量分布的均勻性對(duì)于瓷式絕緣子表面污穢的清除至關(guān)重要。工況1、2、3時(shí)絕緣子表面橫向溫度變化曲線圖見圖3。

由圖(3)可知，絕緣子表面橫向溫度先升高后降低，并以激光光斑中心向兩側(cè)對(duì)稱分布。能量密度為2.01 J/cm2的脈沖激光在D=0.25 mm處溫度為197.4℃。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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