本文關(guān)鍵詞：絕緣子染污及清掃機(jī)械手研究

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各行業(yè)用電量需求不斷增加,對電網(wǎng)的建設(shè)和維護(hù)越來越重視,而絕緣子在輸電線路中起著機(jī)械連接及電氣絕緣的作用,絕緣子能否安全運行是決定電力系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行的重要因素,但由于絕緣子在長期運行過程中表面會附著污穢,當(dāng)遇到毛毛雨、霧等天氣情況下可能會產(chǎn)生閃絡(luò),絕緣子閃絡(luò)會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不便。為了避免絕緣子污閃事故就要對絕緣子進(jìn)行在線監(jiān)測,對絕緣子有污閃趨勢的區(qū)域進(jìn)行及時的清掃。紅外熱成像技術(shù)是檢測絕緣子污穢等級的重要方法,而紅外檢測技術(shù)的應(yīng)用需要完善的絕緣子發(fā)熱機(jī)理,因此對絕緣子溫度場的研究具有重要意義。本文運用ANSYS有限元軟件分析了絕緣子在濕污均勻,濕污加干燥帶,濕污加干燥帶電弧三種狀態(tài)下的溫度分布情況并進(jìn)行試驗研究驗證模型的有效性;同時運用ANSYS電熱耦合的方法重點研究了干燥帶對污穢絕緣子溫度場分布的影響,其中包括:干燥帶位置;干燥帶條數(shù);干燥帶周向長度;干燥帶寬度等對絕緣子徑向溫度分布的影響。同時針對傾斜式安裝絕緣子清掃困難,而我國現(xiàn)階段還是以停電人工清掃絕緣子為主這一現(xiàn)象,提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對不同安裝位置,不同半徑的絕緣子進(jìn)行360度全方位清掃的新型絕緣子清掃機(jī)械手設(shè)計方案。課題最終取得成果:(1)列出了濕污絕緣子的熱平衡方程;(2)得到絕緣子在不同濕潤強(qiáng)度,不同表面電阻率情況下的溫度分布云圖及溫度分布規(guī)律;(3)通過分析得到濕潤強(qiáng)度與表面電阻率對絕緣子溫度分布和干燥帶電弧產(chǎn)生的影響情況;(4)通過分析得到絕緣子在三種狀態(tài)下溫度隨時間的變化情況;(5)得到干燥帶出現(xiàn)在絕緣子表面不同位置時,干燥帶越靠近絕緣子邊緣,絕緣子的整體溫度越高;(6)隨著干燥帶寬度增加,絕緣子整體溫度下降,并且最高溫度附近溫度的變化梯度減小;(7)絕緣子下傘盤干燥帶條數(shù)增加,除了整體溫度下降外,徑向溫度分布曲線變化不大,靠近鋼腳處的干燥帶溫度最高;(8)得到絕緣子表面出現(xiàn)干燥區(qū)但還未生成首尾相接的環(huán)狀干燥帶時,與同周向相比干燥區(qū)內(nèi)部的溫度較低,但兩端溫度始終保持最高,造成干區(qū)繼續(xù)延伸,隨著干燥區(qū)長度增加絕緣子溫度下降,但變化并不大,直到生成首尾相接的干燥帶時,溫度大幅下降;(9)通過多方面研究確定了模型各運動關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)與尺寸,運用UG建立了機(jī)械手的整體三維模型,選取了各運動關(guān)節(jié)所需的氣缸與電機(jī);(10)運用ANSYS有限元分析了機(jī)械手整體受力及變形情況,校核了關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度和剛度要求,并對機(jī)械手整體進(jìn)行了模態(tài)分析,確定了機(jī)械手的固有頻率和振型,提出了優(yōu)化方案;(11)運用ADAMS軟件對機(jī)械手整體運動過程進(jìn)行了運動學(xué)和動力學(xué)仿真分析,得出了各運動關(guān)節(jié)的位移、速度、加速度及受力變化情況,最終驗證了設(shè)計的可行性。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM755;TP241

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本文編號：1292676