高速列车车顶绝缘子污秽状态及沿面起弧时温度场分析研究

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1、硕士学位论文—Ａ论文题目：高速列车车顶绝缘子污秽—漏国内图书分类号：：ＴＭ２１６密级公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文高速列车车顶绝缘子污禾岁状态及沿面起弧时温度场分析研究年级２０１２级姓名罗蜀彩申请学位级别工程硕士专业电气工程指导老师曹保江二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ８５３Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓ

2、ｉｓｇＲＥＡＲＣＨＯＮＣＯＭＴＡＭＩＮＡＴＩＯＮＳＴＡＴＵＳＡＮＤＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＳＯＦＡＲＣＩＮＧＯＮＴＨＥＳＵＲＦＡＣＥＯＦＲｔ）ＯＦＩＮＳＵＬＡＴＯＲＯＮＨＩＧＨＳＰＥＥＤＴＲＡＩＮＧｒａｄｅ；２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｕｏＳｈｕｃａｉＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＣａｏＢａｏｉａｎｐｊｇ

3、Ｍａｙ．２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密／使用本授权书。‘十（请在以上方框内打）Ｉ学位论文作者签名：名：冬”、指导老师签淨和Ｔ－－＇ｏ（．５ｆ＾

4、Ｓ．．５日期．：＞日期：＾西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．根据铁路沿线主要污染源的组成，釆用等值盐密值与灰密值法研究分析了水泥厂附近、隧道内部、煤油严重地带不同污移特性对铁路沿线绝缘子的影响。搭建小型人工雾室模拟受频繁发生污闪的雾气环境，探明了车顶绝缘子不同污移在其表面分布规律。２．搭建高压试验平台，，模拟车顶绝缘子外界环境寻求了污秽阻抗角及幅值、绝缘子表面泄漏电流、临界闪络电压三大有效特征量与污移状态的关系，提出了利用阻抗角、泄漏

5、电流与临界闪络电压的变化规律实现车顶绝缘子污移监测方案。３．利用ＡＮＳＹＳ有限元仿真软件建立了车顶绝缘子电起痕时产生局部电弧的电热稱合三维有限元模型，并分析了绝缘子表面不同位置处局部电弧放电时所产生的温度分布；对电弧发展至整个车顶绝缘子闪络的温度场进行了仿真分析。利用两种温度场分布情况探寻了绝缘子表面的耐电痕特性，以及绝缘子起弧温度随时间变化影响电痕破坏的规律。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或

6、撰写过的研究成果，。对本文的研究做出贡献的个人和集体均已在文中作了明确说明。一本人完全了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：．＇丨口日期：＞十西南交通大学硕士研究生学位论文第丨页摘要车顶绝缘子作为高速列车外绝缘的关键器件，其绝缘性能是保证安全运行的关键考量因素之一工况恶劣。车顶绝缘子运行环境运行环境复杂多变，，雾霾、凝露等恶劣的天气与严重污移的双重影响导致污闪频发。因此，本文通过调研铁路沿线典型污移、绝缘子沿面污秽的分布特征，建立车顶绝缘子污秽状态的有效

7、特征量，研究环氧树脂材料车顶绝缘子起弧温度与电痕破坏特性关系，可为高速列车车顶绝缘子避免污闪提供理论基础，保障牵引供电系统经济安全稳定运营。采用等值盐密值与灰密值法，分析了水泥厂附近、隧道、煤油严重地带的三种铁路三处位置绝缘子受污染程度均“”沿线典型污移成分特性，为非常严重。水泥厂附近绝缘子污移呈高灰度值特性，隧道内部绝缘子污移等值盐密、灰密均高，煤油严重地带附近绝缘子盐密值极大、灰密值不高。小型雾室模拟车顶绝缘子受流动雾气的影响，三种自然污移的等值盐密值受雾气影响较小，灰密值影响较为剧烈；并且等值盐

8、／灰密值均在伞裙中间位置略高于两端，上表面伞裙积污情况高于下表面伞裙。车顶绝缘子表面污移横向分布为等值盐密、灰密值在迎风面、背风面分布较高，侧风面相对较低。根据污移分布状态分析了绝缘子污秽阻抗特性，试验测定车顶绝缘子泄漏电流、临界闪络电压，、阻抗