基于改进遗传算法的特高压绝缘子均压环优化

复合绝缘子安装均压环能有效降低绝缘子沿面电场强度,均压环的位置和尺寸是决定沿面场强大小的因素。均压环的优化模型为含有约束条件的绝缘子沿面场强和均压环参数之间的非线性关系,目标函数难以用显式表达式表达,均压环的最佳参数不易求解但易于评价。为解决该问题,引入遗传算法对悬式复合绝缘子均压环进行了优化设计,为绝缘子的高、低压端均压环参数的优化问题提供了一个新的方法。以绝缘子沿面场强的最大值为目标函数,采用基于共享函数的小生境遗传算法调整个体的适应度;采用逆向选择算子按比例淘汰适应能力差的个体;用个体间的欧式距离来选择交叉配对的个体。用改进的遗传算法优化了特高压悬式复合绝缘子均压环结构参数,对比了优化前后的绝缘子表面和均压环表面的电场分布曲线。结果表明:优化后的绝缘子表面和均压环表面的电场强度均小于优化前的结果,优化后的均压环对电场强度有改善作用。     

纳米SiO2-x改性涂膜疏水性及覆冰试验研究

为了制备超疏水性纳米复合材料并研究它对覆冰的影响,利用高速搅拌和超声波分散相结合的方法,将经过偶联剂处理的纳米SiO2-x均匀分散在具有疏水性能的氟化有机硅树脂中。基于改善溶胶-凝胶法,将低表面能的薄膜表面构建成粗糙结构并进行修饰。借助扫描电镜(SEM)、x射线能谱(EDS)分析和接触角影像分析法等测试手段,对它们的测试结论和实验数据进行了比较研究。采用偶联剂处理过的SiO2-x粒子对涂膜表面进行修饰后,所得的材料存在nm级与μm级相结合的双层微观阶层结构,具有超疏水性能。还研究了表层粒径的形状对材料微观结构、表面粗糙度和疏水性能的影响。在小型人工覆冰实验室内对该涂料涂覆的马口铝板、导线进行了覆冰试验对比研究及脱冰试验。结果表明,在覆冰实验室模拟自然界覆冰条件下,具有粗糙结构的超疏水性涂料能明显改变覆冰性质,降低覆冰层与基体的粘结力,也能明显降低冰与导线的脱冰力矩。