沙塵環(huán)境對高速列車車頂絕緣子閃絡(luò)特性及路徑影響研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，高速鐵路運(yùn)輸量達(dá)到了所用運(yùn)輸總量的35％。高速鐵路憑借速度快，運(yùn)輸能力強(qiáng)，安全系數(shù)高等優(yōu)勢，迎合了現(xiàn)代社會(huì)出行的要求。蘭新線是世界上第一條一次性建成的高速鐵路，其長度為1776km，途徑三大沙漠和四大風(fēng)區(qū)。其中，百里風(fēng)區(qū)與三十里風(fēng)區(qū)的風(fēng)力最為強(qiáng)勁，最大時(shí)速60m/s，部分區(qū)段年均大于8級大風(fēng)天氣達(dá)到208天。當(dāng)列車高速運(yùn)行時(shí)，列車車頂?shù)娘L(fēng)速可以達(dá)到100m/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過自然環(huán)境下的風(fēng)速。高速列車車頂絕緣子是保

2、障列車安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要高壓部件之一，列車行駛于沙塵天氣中時(shí)，一方面沙塵暴活動(dòng)過程中的沙塵顆粒改變絕緣子周圍環(huán)境的介電常數(shù)，當(dāng)沙粒濃度達(dá)到一定程度時(shí)，使絕緣子傘裙之間的空氣間隙發(fā)生擊穿，另一方面，沙粒與高速運(yùn)動(dòng)的絕緣子發(fā)生碰撞產(chǎn)生磨損，減小絕緣子表面憎水性，加重污穢沉積，使絕緣子更易發(fā)生閃絡(luò)。因此研究沙塵環(huán)境下車頂絕緣子傘裙之間間隙放電特性和沙粒磨蝕對絕緣子沿面放電影響對高速列車安全可靠運(yùn)行具有重要意義。
　　列車行駛于沙塵天氣中

3、時(shí)，空間分布的沙粒會(huì)對車頂絕緣子傘裙的空氣間隙放電特性產(chǎn)生影響?；陲L(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)探究高速沙塵環(huán)境對針-板間隙擊穿特性的影響，測定了高速沙塵環(huán)境下針-板間隙的擊穿電壓，分析了沙塵濃度、風(fēng)沙速度、間隙距離、沙粒粒徑等因素對針-板間隙擊穿電壓的影響，揭示了高速沙塵環(huán)境對間隙放電影響的基本規(guī)律，闡明了風(fēng)速、沙塵濃度對擊穿電壓影響的原因。
　　考慮到車頂絕緣子表面不同粗糙度對閃絡(luò)電壓的影響，采用不同目數(shù)的砂紙對硅橡膠試樣表面進(jìn)行人工磨蝕，測

4、定了不同磨蝕時(shí)間、不同砂紙目數(shù)下試樣表面粗糙度、憎水性與閃絡(luò)電壓，分析了試樣表面憎水性隨磨蝕時(shí)間與砂紙目數(shù)的變化情況，對比了不同磨蝕方向和粗糙度對試樣干閃、濕閃與污閃電壓的影響，探討了試樣閃絡(luò)電壓與表面粗糙度的關(guān)系。
　　針對高速沙塵環(huán)境下車項(xiàng)絕緣子表面磨蝕與沿面閃絡(luò)問題，利用風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)探究高速沙塵環(huán)境對硅橡膠試樣表面磨蝕與閃絡(luò)特性的影響，測定了高速沙塵環(huán)境下試樣表面憎水性能與閃絡(luò)電壓，對比了不同風(fēng)向角與沙塵磨蝕時(shí)間下的試樣表面