受地域氣候、環(huán)境惡化及鐵路運(yùn)輸工況等多種外界因素影響,鐵路接觸網(wǎng)絕緣子的自然積污情況不容忽視,過多的絕緣子積污將會在特定環(huán)境條件下引發(fā)“污閃”事件,嚴(yán)重時破壞接觸網(wǎng)電路的正常運(yùn)轉(zhuǎn),造成難以估量的經(jīng)濟(jì)損失。在現(xiàn)有的各種應(yīng)用于絕緣子維護(hù)工作的技術(shù)方案或產(chǎn)品中,帶電水沖洗車因其操作簡單、清潔效果好、工作成本低等獨(dú)特優(yōu)越性能而受到重視并被多個鐵路局應(yīng)用。然而目前的帶電水沖洗車過分依賴人工操作,存在工作效率低下、檢測精度不足以及高電壓工況下安全性不足等弊端。隨著各領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用,對于鐵路電網(wǎng)系統(tǒng)的安全要求也不斷提高,水沖洗車的自動化轉(zhuǎn)型迫在眉睫。為了實(shí)現(xiàn)自動化水沖洗工作,絕緣子污穢度的在線檢測是必不可少的。在現(xiàn)有的相關(guān)研究中,多數(shù)研究著力于提高檢測精度,缺乏對實(shí)際應(yīng)用的考慮,多數(shù)檢測方法均不能在“污閃”事故發(fā)生前得到結(jié)果。等值鹽密與等值灰密是目前最為權(quán)威的污穢度描述方法,等值鹽密檢測方法精度高卻難以實(shí)現(xiàn)在線檢測,而等值灰密方法雖然檢測精度略低,但因其高實(shí)用性而受到青睞,且由于等值灰密方法的關(guān)注點(diǎn)在于絕緣子表面的可見污穢物,與當(dāng)下快速發(fā)展的圖像處理技術(shù)可以很好地結(jié)合。鑒于此,提出一種... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

絕緣子發(fā)生“污閃”在諸如晴天等空氣濕度相對較低的環(huán)境條件下，干燥污穢層的絕緣性能較好；在

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2頁大，干燥帶的尺寸會在電弧的作用下擴(kuò)大，造成爬電現(xiàn)象，嚴(yán)重時形成閃絡(luò)，甚至有可能造成整個供電系統(tǒng)的臨時崩潰。對于某些材料的絕緣子，當(dāng)積污狀況過于嚴(yán)重時，即使并未處在潮濕環(huán)境中，也會因材料表面過熱而造成其外絕緣性能的下降。對于因絕緣子表面污穢所導(dǎo)致的電弧閃絡(luò)現(xiàn)象，統(tǒng)稱為“污閃”[1-2]，絕緣子發(fā)生污閃時如圖1-1。1.1.2絕緣子污閃的危害隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，各行各業(yè)處于高速發(fā)展姿態(tài)，工農(nóng)業(yè)的廢棄物排放愈加難以控制，空氣中污染物的種類和密度也隨之不斷增加，惡化的自然環(huán)境在一定程度上造成絕緣子表面積污速度的增加，因此污閃事故發(fā)生的概率也在不斷升高。例如，2011年3月21日，新疆電網(wǎng)因絕緣子污閃導(dǎo)致了嚴(yán)重的供電事故，造成了難以估算的經(jīng)濟(jì)損失[3]。與普通電網(wǎng)系統(tǒng)相比，鐵路接觸網(wǎng)工作環(huán)境更加特殊，接觸網(wǎng)中絕緣子的受污染程度往往比普通電網(wǎng)更加嚴(yán)重[4]。同時，部分鐵路運(yùn)輸線路受到所處地域的自然氣候及運(yùn)輸工作特殊性的影響，絕緣子積污速度通常處于較高水平，如北方降雨量較少的地區(qū)、運(yùn)煤鐵路線路等。例如，2006年1月份，由于華北地區(qū)突發(fā)多日濃霧天氣，朔黃鐵路肅黃段大面積接觸網(wǎng)絕緣子發(fā)生污閃，直接導(dǎo)致接觸網(wǎng)臨時崩潰，致使大部分列車運(yùn)行晚點(diǎn)[5]；2014年2月22日，由于持續(xù)多日的霧霾，遷曹線部分絕緣子發(fā)生污閃，跳閘斷電時長超過一個小時[6]。電氣化鐵路有70%左右的事故發(fā)生源自接觸網(wǎng)絕緣子的污閃，而接觸網(wǎng)中接近半數(shù)的安全維護(hù)工作的實(shí)際內(nèi)容是人工擦拭瓷瓶，如圖1-2。鐵路接觸網(wǎng)發(fā)生的每一次停電事故基本都是由接觸網(wǎng)絕緣子的污閃事件直接或間接導(dǎo)致的[7]。圖1-2人工擦拭絕緣子

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第4頁治方法。而帶電水沖洗屬于直接清掃方法中的帶電清掃工作，其操作簡單、工作效率高、無需停電，發(fā)展前景良好。1.1.4絕緣子水沖洗技術(shù)為了去除絕緣子表面污穢物，防止污閃發(fā)生，必須對污穢絕緣子進(jìn)行清潔維護(hù)操作，絕緣子帶電水沖洗因其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而在該領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。西南交通大學(xué)針對鐵路接觸網(wǎng)絕緣子的清潔維護(hù)問題，研發(fā)了一套牽引式帶電水沖洗設(shè)備，文中簡稱水沖洗車，目前被多個鐵路局使用，工作效果良好，如圖1-3為水沖洗工作現(xiàn)場圖。圖1-3水沖洗車工作現(xiàn)場圖不同于普通電網(wǎng)巡檢，水沖洗車作業(yè)于鐵路沿線接觸網(wǎng)，前后共安裝四個水炮，可以進(jìn)行各個角度的沖洗工作，因接觸網(wǎng)絕緣子安裝位置普遍較高，觀測角度均為自下而上，在水沖洗車沿軌道行駛過程中，實(shí)時檢測接觸網(wǎng)中的絕緣子并操控水炮瞄準(zhǔn)目標(biāo)進(jìn)行沖洗，其中水炮的最大沖洗距離約為25m。到目前為止，水沖洗車的所有水沖洗維護(hù)工作均依賴人工操作，這要求操作人員必須具備長期工作所積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，對不同路段的接觸網(wǎng)絕緣子制訂周期性的維護(hù)計劃，定期巡檢絕緣子的污穢狀況，并展開針對性的維護(hù)工作。然而，接觸網(wǎng)中的服役絕緣子數(shù)量種類眾多、安裝分布廣，導(dǎo)致污穢情況各異，人工觀察法不但勞動強(qiáng)度過大，而且工作效率與可靠性較低，容易導(dǎo)致誤沖洗、漏沖洗等情況，操作人員的人工瞄準(zhǔn)精度不足也會造成水資源浪費(fèi)，人工帶電作業(yè)也存在一定的安全隱患。實(shí)現(xiàn)自動化水沖洗可以極大程度上替代傳統(tǒng)的人工操作，理論上具有更高的準(zhǔn)確性與可靠性。為了能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、智能化的水沖洗工作，迫切需要一種具備簡單、

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3572312