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沙尘环境对高速列车复合绝缘子憎水性影响研究
| 论文题名： | 沙尘环境对高速列车复合绝缘子憎水性影响研究 |
| 关键词： | 高速列车;车顶结构;复合绝缘子;憎水性;沙尘环境 |
| 摘要： | 近年来随着我国铁路建设的快速发展，高铁动车组因高速、安全与快捷等优点使其作为现代客运体系日益重要突出，而更快的车速与更复杂的运行环境使得高速列车的工作要求更加苛刻。目前我国西北地区的铁路沿线气候干燥恶劣，新疆、内蒙古、甘肃、青海等地时常出现不同程度的沙尘天气，易造成运行列车的车顶绝缘子周围出现电火花甚至闪络事故，而复合绝缘子因具有优异的憎水性及独特的憎水迁移性得到广泛应用，因此车顶绝缘子具有良好憎水性对于防止污闪事故具有十分重要的意义。为了研究沙尘环境对车顶绝缘子憎水性的影响过程，本文通过对复合绝缘子的测量方法与沙尘条件对复合绝缘子的沙尘磨蚀及电晕老化现象展开相关研究，探明了沙尘积污与磨蚀对伞裙表面憎水性的影响规律，从而为保障高速列车的安全运行提供参考。 在对复合绝缘子的憎水性分析中通过对微观表面的材料研究与水珠受力分析得出伞裙表面具有优异憎水性与憎水迁移性的原理，探究了复合绝缘子表面的粗糙度与污秽结构对憎水性的影响。针对目前的绝缘子表面憎水性测量方法提出了结合HC分级法与图像数字处理的憎水性综合检测法，并对拍摄测量过程中可能出现的误差因素展开相应的实验分析。 针对列车运行中可能出现的电老化现象，建立了关于复合绝缘子的电晕老化实验，通过调节施加的电压等级与作用时间研究了复合绝缘子在不同电老化条件下的憎水性下降与恢复规律，利用绝缘子电压分布测试得到绝缘子串不同伞裙的电压分布情况，探究了电老化与憎水性能的变化关系，并通过风洞实验中的针-板放电实验研究了不同风速作用下的击穿电压变化规律。 考虑到沙尘环境中不同的风速与沙尘密度对复合绝缘子憎水性的影响，建立了在高风速下复合绝缘子周围的气流特性仿真并建立了模拟自然沙尘环境的风洞实验平台。通过对绝缘子周围的气流场仿真得到了高速气流下绝缘子伞裙不同区域的气流分布特型，而通过风洞实验平台分别研究了复合绝缘子在不同沙尘条件下的积污分布与对应憎水性变化。为进一步了解沙尘磨蚀对绝缘子憎水性的影响，采用砂纸磨蚀实验分析表面磨损对表面憎水性的劣化影响。 |
| 作者： | 敬兴东 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 吴广宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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