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鸟粪对电气化铁路接触网绝缘子电场影响的研究
| 论文题名： | 鸟粪对电气化铁路接触网绝缘子电场影响的研究 |
| 关键词： | 鸟粪染污;接触网;绝缘子;有限元法;电场分布;电气化铁路 |
| 摘要： | 接触网作为电气化铁路的供电线路，遍布铁路沿线，鸟类的活动空间广阔，由鸟类习性产生的鸟类活动会给接触网的工作环境带来很大影响。在各种鸟害中，鸟粪对接触网绝缘子影响尤甚。在鸟粪下落或附着在绝缘子表面时，绝缘子工作环境发生变化。一旦绝缘子工作环境发生变化，其电场分布将会发生畸变，如果绝缘子沿面电场比空气击穿场强大，可能导致闪络事故。因此分析接触网绝缘子在受到鸟粪侵害后的沿面电场分布，可为绝缘子闪络机理的研究提供一定的参考。 目前自耦变压器供电方式中的正馈线绝缘子更易受鸟粪侵害，因此本文选用已在使用的QBJX-25/70Q型棒形瓷绝缘子为分析对象，在静电场中建立了清洁绝缘子模型，在电准静态场中建立了鸟粪在周围下落和附着鸟粪的绝缘子仿真模型。采用人工截断法构造合理的求解区域，这样就满足了有限元法分析计算绝缘子电场分布的条件。由于实际的鸟粪情况复杂，普通计算机的内存很难满足计算要求，因此根据模型的结构特点建立合理的简化模型，满足结果的准确性同时节约计算时间。本文利用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件对绝缘子周围有鸟粪下落和绝缘子表面附着鸟粪两种染污情况下的绝缘子沿面电场畸变情况进行仿真分析。 仿真结果表明：鸟粪通道距接触网绝缘子距离不同时，对绝缘子的电场强度畸变程度不同；距离越近，电场强度畸变越大，并且在靠近绝缘子高、低压端大伞裙边沿处畸变最大。鸟粪通道长度不同，对绝缘子电场强度畸变程度不同；随着鸟粪通道的伸长，距鸟粪通道首端最近的绝缘子大伞裙处电场分布发生畸变，鸟粪通道末端靠近绝缘子低压端大伞裙处场强随之增加。当鸟粪均匀分布在绝缘子伞裙表面，绝缘子整体的沿面电场没有显著变化；当鸟粪染污绝缘子伞裙表面形成均匀干燥带时，形成干燥带的绝缘子伞裙电场分布发生畸变。当鸟粪在绝缘子伞裙边沿滴落时，附着有鸟粪的伞裙电场分布发生剧烈畸变；当鸟粪桥接绝缘子伞裙时，桥接到的伞裙电场分布发生畸变幅度较大。 |
| 作者： | 苗树楷 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张友鹏;刘伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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