川藏铁路环境车顶绝缘子闪络特性研究综述

高速列车车顶绝缘子是保证列车安全运行的重要部件，起着机械支撑和电气绝缘的作用，任一绝缘子发生闪络都会导致高速列车供电中断甚至停运。川藏铁路沿线环境复杂恶劣，隧道群占比大，使得高速列车车顶绝缘子面临着高原低压、高温高湿等多种极端环境和气候特征，其绝缘子的设计和配置不同于电网绝缘子。因此，针对川藏列车运行下的特殊环境，文章综述了近年来国内外学者在不同条件下对绝缘子闪络特性影响研究的现状，包括高海拔低气压、高速气流、温度湿度以及温差环境，并根据列车实际运行工况，对绝缘子闪络特性研究中存在的问题进行分析；同时基于川藏铁路复杂环境对列车绝缘子闪络特性的研究方向进行展望，认为应重点研究高海拔下车顶绝缘子闪络电压的校正及实际车顶绝缘子的闪络特性等，为川藏铁路车顶绝缘子的设计和选择提供理论和技术参考。     

车顶绝缘子雾闪原因及热气流对其抑制效果

列车车顶绝缘子闪络直接影响牵引供电系统安全。冬季车顶绝缘子雾闪事故多发,但国内外对此研究较少。为此,采用FLUENT软件研究了列车运行时车顶绝缘子周围流场分布特性,采用ANSOFT软件仿真分析了不同下落角度水滴作用下绝缘子电场畸变情况,并通过实验探讨了抑制绝缘子雾闪的有效方法。实验结果表明:水滴易生成于列车低速运行阶段,绝缘子背风区是水滴生成的主要区域;高压端降落水滴易引发绝缘子闪络;污层受潮速度与污秽等级有关,施加热气流可以有效抑制闪络发生。     

防覆冰电力机车车顶绝缘子伞裙的优化设计

每年的12月至次年2月是我国电力机车车顶绝缘子闪络事故的多发时间段,在车顶绝缘子闪络事故中,由于绝缘子覆冰而导致的闪络事故占很大比例。因此,研究电力机车车顶绝缘子的防覆冰技术和研制防覆冰车顶绝缘子具有重要的现实意义。为合理设计车顶绝缘子伞型结构,建立了车顶绝缘子外部三维两相粘性不可压湍流流场模型,通过数值模拟仿真的方法...     

高速气流中沙尘对复合绝缘子闪络特性的影响研究

运行于高速沙尘环境中的车顶复合绝缘子频繁发生异常及不明闪络现象,严重威胁列车的安全、稳定运行。风沙环境使得复合绝缘子附近的空间电场发生了一定的畸变,会影响复合绝缘子的闪络特性。文中基于风洞试验系统探究高速气流环境中沙尘对复合绝缘子闪络特性的影响,测定了高速气流沙尘状况下复合绝缘子的闪络电压,对比了在有沙尘与无沙尘时复合绝缘子的闪络电压,揭示了沙尘环境下复合绝缘子闪络电压的变化趋势;实验结果表明:高速气流环境下,复合绝缘子的闪络电压随风速的增加先增大后减小,有沙尘时复合绝缘子的闪络电压要比无沙尘时低;在同一气流速度下,当沙粒粒径为100μm、沙流量较小时,复合绝缘子的闪络电压要高于沙流量较大时的闪络电压;随气流速度的不断增大,沙尘通过畸变电场而影响闪络电压的程度将逐渐低于流场特性的影响,而使得在气流速度较高时不同沙尘流量的闪络电压差距较小。     

基于CFD的高速动车组车顶支柱绝缘子覆冰特性研究及防覆冰伞裙优化

高速动车组车顶支柱绝缘子在寒冷环境中高速运行,其表面容易产生覆冰现象,进而引发局部放电、闪络击穿等外绝缘事故,导致列车停运,造成巨大的经济损失.然而,现阶段对动车组车顶绝缘子覆冰特性的研究并不充分.该文采用基于计算流体动力学(CFD)的数值模拟方法,对FQJG2-30/16-400型硅橡胶车顶绝缘子在不同环境参数下的覆冰特性进行研究.结果 表明:在高速运行条件下,覆冰主要形成在车顶绝缘子迎风侧的伞裙边沿和棒径处,覆冰厚度在迎风侧棒径中心处达到最大值.动车组车顶绝缘子表面的覆冰量随着温度(θ)、风速(ν)、液态水含量(LWC)以及液滴中值体积直径(MVD)等环境参数的增大而增大.基于防覆冰结构优化研究结果,推荐的高速动车组车项支柱绝缘子的防覆冰结构参数为:伞裙下倾角为0°;大小伞裙直径比为1;在满足机械强度的条件下伞裙上倾角、绝缘子棒直径尽量小;在保证一定爬电距离的情况下绝缘子伞裙间隔尽量小.     

污秽绝缘子闪络特性与泄漏电流特性研究

绝缘子污闪事故严重威胁电力系统的安全可靠运行。为完善污秽绝缘子闪络特性、机制及闪络过程的认识,为输电线路外绝缘的选择和设计提供参考依据,基于人工气候室的试验对瓷、玻璃及复合绝缘子闪络特性及泄漏电流特性进行了研究。研究结果表明：绝缘子闪络电压随着盐密、灰密及雾水电导率的增加而减小;瓷、玻璃绝缘子闪络电压不随污秽迁移时间的变化而变化,复合绝缘子闪络电压随着迁移时间的延长而增大;闪络过程中,复合绝缘子泄漏电流有效值及脉冲数远低于瓷和玻璃绝缘子;相同试验条件下,复合绝缘子的表面电阻远大于瓷与玻璃绝缘子的表面电阻。     

电力机车车顶绝缘子电场计算

在车顶绝缘子闪络事故中,由于绝缘子覆冰而导致的闪络事故占很大比例.如何才能有效地减少车顶绝缘子上覆冰的形成,提高绝缘子覆冰闪络电压,已经成为华北地区电气化铁路急需解决的难题.针对车顶绝缘子冰闪事故的实际发生情况,采用绝缘子表面部分涂覆半导体涂料的组合绝缘子设计方案.笔者利用有限元电场分析方法,分析了半导体涂料涂覆长度和...     

高速列车车顶高压设备电场仿真计算及金具结构优化

高速列车车顶高压设备易出现电晕放电甚至沿面闪络,而电场分布特性是影响放电的重要因素之一。笔者结合实际运行中的某高速列车车顶高压设备的设计方案,利用有限元方法仿真计算了其电场分布,得到并分析了车顶高压设备电场分布的规律及特点,并优化了部分场强过高的金具结构。结果表明,车顶高压设备电场分布无轴对称性且极不均匀,设备伞裙的最高场强位于伞裙与高压端金具连接的部位;部分金具表面场强超过起晕控制场强,可能引发电晕放电,经优化后的金具表面场强满足起晕控制场强的要求。     

国内文摘与专利

正高速荷电沙尘环境中环氧树脂绝缘子的闪络特性/俞孝峰,吴广宁,张血琴,等/高电压技术,2019(1)为探明高速荷电沙尘环境下车顶绝缘子的闪络特性,依托自建的高速风洞试验系统与沙尘荷质比测量装置进行了高速气流、高速沙尘及高速荷电沙尘环境下环氧树脂绝缘子闪络试验,并结合仿真进行了机理分析。结果表明:在高速气流环境中,气吹效应与气流密度效应的联合作用是影响绝缘子闪络电压的主导因素,致使闪络电压随风速呈现先增加后下降再上升的特殊变化趋势;在高速沙尘及高速荷电沙尘     

酸性湿沉降对绝缘子闪络特性影响的表征量研究

针对电力系统近年来大面积污闪事故的新动向,研究了大气环境的酸性湿沉降对绝缘子交流闪络机理、闪络特性的影响。通过试验,得到了绝缘子的交流闪络电压与湿沉降的值及电导率的关系,并探讨了酸性湿沉降环境下绝缘子闪络特性的表征量。     

低压电力线通信信道特性

低压电力线作为通信线路,其信道特性对通信质量具有重要影响,对低压电力线信道特性和信道建模问题做出分析,以期对电力线通信研究提供一定的理论依据。基于对国内外科学资料的分析归纳,得出电力线信道输入阻抗随频率的升高而呈上升趋势,电力线信道噪声由各种特定性质的噪声源叠加而成的,电力线信号的衰减是距离的函数并与频率有关,以及建立定量模型的可行性。通过该文研究低压电力线通信应建立在合适的通信频段并应采用具有强抗干扰措施的调制方式。     

兴安直流工程换流站设计和自主化特点

介绍了兴仁换流站工程的电气主接线、阀厅及换流变压器、直流场、交流滤波器和电气总平面布置以及站用电系统等方面的设计原则和特点。该工程的自主化实践具有中方负责、外方支持,国内设计范围扩大,自主化调试,以及取得一系列自主化成果等特点。     

电解电容器等效串联电阻特性及其对应用的影响

等效串联电阻(ESR)是电解电容器的重要参数之一,它不仅影响到电解电容器自身的运行特性和寿命,而且对电解电容器所在的电路运行参数影响极大。本文分析了电解电容器的等效串联电阻ESR的温度特性和频率特性,以及ESR对电路性能的影响。     

高温电弧等离子体点火器特性实验研究

等离子体点火器可以产生高温等离子体射流来提高点火效率,点火器的特性决定着等离子体点火的效果。笔者利用建立的实验测量系统,测量了不同点火器电极间距和介质气体流量下等离子体点火器的特性,并对实验结果进行了分析。实验结果表明:电极间距要控制在一定范围内防止维持电压过大而使放电变得困难且放电稳定性降低;点火器极间电流随介质流量的增大逐渐变小;点火器射流长度随介质流量的增大先增大后减小。     

城市居民负荷特性调查研究分析

在城市居民负荷特性调查研究分析方法、现有负荷特性指标研究成果的基础上,提出了城市居民负荷特性指标体系及其定义,探讨了城市居民负荷特性分析方法,认为回归分析法、区间分析法、平均值法等方法能够有效进行居民负荷特性的计算分析。文中以上述方法对义乌城市居民负荷特性进行了分析。     

低压电力线通信传输环境研究

研究低压电力线信道特性是其实现接入网的前提和保证。概括叙述了低压电力线的信道特点,总结了信道测量时所遇到的一些特殊问题,从噪声,衰减特性和阻抗3个方面详细分析了低压电力线的信道特性,并针对信道的特点详细给出了一些解决思路。     

海上中速永磁风力发电机设计与分析

以1台海上6 MW中速永磁风力发电机为研究对象,针对不同电磁方案进行电机电磁特性仿真分析,结果显示：采用不等气隙斜槽电磁方案产生的齿槽转矩仅为额定转矩的0.74%,线电压波形畸变率为1.72%,该电磁方案下的负载特性和短路特性均能满足产品设计要求。冷却方案采用空-空冷却方式,并通过温度特性分析验证了方案的可行性。根据该设计方案制作了2台样机进行试验验证,结果表明电机空载电压、空载损耗、定子绕组温升和效率特性试验结果与仿真分析结果基本吻合,验证了该设计的合理性。     

交流伺服系统特性分析与测试

分析了交流伺服系统的基本原理和电气性能特点。介绍了交流伺服系统主要性能评价指标和测试方法。据此,根据GB/T 16439—2009《交流伺服系统通用技术条件》中交流伺服系统试验测试的要求和特点,设计和搭建了用于交流伺服系统测试用的平台,并且介绍了在该平台实现交流伺服系统性能试验的方法。测试系统的设计实现为类似试验站的研制提供了重要参考。     

高强度低压汞齐紫外线灯特性探讨

高强度低压汞齐紫外线灯在水处理中应用越来越广,高强度低压汞齐紫外线灯在应用时的温度特性、紫外输出特性及寿命等技术特性是影响紫外线灯在水处理中应用效果的重要因素。文章从高强度低压汞齐紫外线灯的工作原理、结构材料和实验对比两方面对其技术特性进行了一些探讨,希望对高强度低压汞齐紫外线灯的制造与应用提供一些实际指导。     

行波超声波电动机性能分析及其优化设计

以行波型超声波电动机为研究对象，开发了超声波电动机性能仿真分析软件。利用该软件可预测出处于设计阶段的超声波电动机的输出特性曲线及各项动力学特性指标，还能对定子尺寸、压电陶瓷厚度、模态阶次、预压力等等对超声波电动机性能有显著影响的参数作变参数分析。以此为依据，提出了超声波电动机优化设计的原则，阐述了超声波电动机优化设计的实现过程，特别对工作模态的选择和预压力及输出特性的选定进行了详细分析，给出了设计实例。