不同服役年限下动车组绝缘子表面憎水特性研究

选取不同运行年限的动车组车顶绝缘子为研究对象,分别对其进行憎水性分析(接触角法)、傅里叶红外分析和扫描电镜分析。结果表明:随着服役时间的增加,绝缘子的憎水性下降迅速,但下降趋势逐年减缓,顶部伞裙的憎水性普遍低于中部伞裙与底部伞裙,这与FTIR分析的绝缘子中Si-CH3含量变化趋势吻合。随着服役年限的增加,绝缘子表面形貌变化明显,服役6年的动车组绝缘子已与110 kV输电网中服役15~19年的绝缘子微观形貌相似,这是动车组绝缘子憎水性老化速度快于输电网绝缘子的重要原因之一。     

交流电压下C4F7N/CO2混合气体中线性金属微粒放电特性研究

为了研究环保型气体C4F7N的绝缘性能,本文开展了绝缘子表面线性金属微粒在C4F7N/CO2混合气体下的放电特性实验并结合仿真和理论对实验结果进行了分析。研究结果表明,在0.1MPa气压条件下,C4F7N/CO2混合气体中,绝缘子表面附有金属微粒时,闪络电压会随金属微粒和接地电极之间距离的增加而先增大后减小。分析上述原因,线性金属微粒端部电晕放电产生的空间电荷削弱了空间电场的畸变程度;同时,C4F7N/CO2混合气体分解产生的CF3CN分子是一种高电气强度的物质,也会促使闪络电压升高。绝缘子倾角的变化对C4F7N/CO2混合气体闪络电压的影响要大于对SF6气体闪络电压的影响。绝缘子倾角为90度条件下,C4F7N/CO2混合气体下的闪络为SF6气体下闪络电压的0.96倍,两种气体绝缘性能相当。但C4F7N/CO2混合气体对不均匀电场的敏感性要高于SF6气体,电场不均匀系数由1变化到1.84时,C4F7N/CO2混合气体条件下闪络电压降低约26%。     

动车组车顶避雷器温度分布测量及缺陷仿真研究

车顶避雷器是动车组牵引供电系统的重要保护设备.由于列车运行速度快、天气条件复杂且接触网过电压频发,车顶避雷器故障时有发生,影响铁路系统正常运行.该文搭建了动车组车顶避雷器荧光光纤温度测量系统,研究了避雷器在持续运行电压和操作冲击过电压2种工况下,不同位置氧化锌阀片的温度变化.建立了车顶避雷器有限元仿真模型,对避雷器开展...     

动车组车顶避雷器内部缺陷的解体试验研究北大核心

动车组牵引供电系统经常遭受过电压冲击。作为车载电气设备的重要保护装置,车顶避雷器的工作环境相比电力系统更加恶劣。近年来,动车组车顶避雷器的炸裂故障时有发生,严重危害高速铁路的安全运行。为了研究避雷器发生炸裂的内在原因,针对正常、缺陷、炸裂三种状态的车顶避雷器开展整体电气性能试验和解体试验研究。通过直流参考电压测试、泄漏电流测试、扫描电镜测试和EDS能谱测试,获得了正常、缺陷和炸裂避雷器的宏观和微观特征,对车顶避雷器炸裂原因进行了分析,并提出了预防措施。研究结果表明,动车组车顶避雷器在长期运行过程中,可能发生阀片受潮,阀片铝电极层和侧面绝缘层可能发生劣化,形成安全隐患。有必要提高车顶避雷器的密封性能要求,并优化检修流程,以减少避雷器的炸裂故障。     

极寒环境对硅橡胶及氟硅橡胶性能的影响研究

为了研究硅橡胶与氟硅橡胶材料经极寒冷冻后的性能变化规律,将两种材料在低温试验箱中进行0、150、300、450、600、750、900、1050h的低温冷冻,冷冻温度恒定为-50℃。试样冷冻结束后,在室温下静置2h,测量材料的击穿电压、最大拉力、拉伸强度、硬度及表面形貌随冷冻时间的变化规律,并分析其原理。结果表明：随着...     

基于有限元分析的配电变压器匝间绝缘劣化特征分析

电力变压器匝间绝缘状态与其安全运行水平密切相关,而在实际研究中由于不能通过真实试验验证和电路分析来预测其匝间绝缘劣化情况,这一直是影响变压器状态检修的技术瓶颈。因此,文中通过数值仿真方法重现配电变压器绕组匝间绝缘劣化过程,探讨匝间绝缘劣化过程中各参数的变化规律,以探究匝间绝缘状态诊断方法。文中首先采用Ansys Electronics Desktop有限元仿真软件建立与实际变压器结构参数一致的“场—路”耦合仿真模型,将配电变压器性能参数的仿真值、解析计算值以及试验值做对比,验证模型正确性。随后通过分析绕组匝间绝缘电阻逐渐减少时的短路环电流电压、漏磁场分布及绕组功率损耗等参数变化情况,仿真分析配电变压器匝间绝缘劣化过程中的物理特征,得出绝缘劣化和绝缘崩溃的临界电阻值及参数变化率与匝间绝缘状态的关系。研究结论可为配电变压器绕组匝间短路在线检测的研究提供理论依据,同时为匝间绝缘状态评估探求新的思路。     

动车组车顶隔离开关用支柱绝缘子污秽状态下的电场分布特性研究

摘 要：研究污秽状态下支柱绝缘子的电场分布特性对于动车组的安全稳定运行具有重要的意义。本文以FQJG2-30-16-400-M型车顶复合支柱绝缘子为研究对象,进行如下研究：对绝缘子表面进行淋雨试验,同时施加40kV工频电压,靠近金具部分的伞裙首先发生闪络,且出现了干燥带,伞裙边缘形成大粒径的水珠时,容易引发局部放电。利用comsol有限元分析软件在绝缘子靠近金具的伞裙表面设置干燥带和水珠,护套表面存在干燥带时,电场畸变明显,杆径处的干燥带场强最大,上表面干燥带场强大于下表面干燥带场强,干燥带场强最大值随着干燥带数量增加反而减小。绝缘子表面出现水珠时,水珠附近的场强明显增大,越靠近中轴线水珠表面电场强度越大。靠近高压端的水珠的最大电场强度受半径的影响较大,低压端则不明显。     

动车组车顶避雷器解体检查及电场仿真研究

为分析动车组避雷器炸裂原因，对炸裂和检测不合格的避雷器进行了解体检查，研究发现在阀片侧面存在电蚀痕迹，阀片上下表面存在白色粉末状物质，绝缘筒内表面存在树枝状放电通道。能谱分析表明，缺陷阀片表面的白色粉末状物质含有明显的氧元素，是内部受潮氧化所致。为分析其电树枝的形成原因以及内部水分对电场分布影响，建立了有限元仿真模型，对弹簧定位块位置偏移、绝缘筒存在电树枝和泄放口附近存在裂纹3种情况下的电场分布情况开展了仿真研究。仿真结果表明，弹簧定位块位置的偏移对绝缘筒内表面电场影响较大，当定位块紧贴绝缘筒时，场强为22.23 kV/cm,可在过电压作用下形成电树枝；电树枝对绝缘筒内表面电场存在畸变作用，电树枝一旦形成可进一步畸变电场，引导电树枝往前发展；在干燥情况下，泄放口附近裂纹对绝缘筒内表面场强影响不大，而当避雷器受潮时，裂纹端部场强可以达到26.1 kV/cm,可能引发局部放电，并引导电树枝往泄放口发展。