沙尘地区染污绝缘子电场分布的仿真研究

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1、ＴＭ８５２公开中图分类号：密级：ＵＤＣ：本校编号；萄Ｗ灸遠义肇硕±学位论文＇１．１论文题目：沙尘地区染污绝缘子电场分布的仿真研究＇：研究生独０２１２３８６名：陈志东学号：学校指导教师姓名：张Ａ鹏职称；教授工学硕去学位电力系统及其自动化中请学位等级：专业：２０１５６，１２２０１５６８，论义答辩日期．．论文提交日期；；独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的硏究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处

2、外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研。究成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名；《京身签宇曰期年＾月曰ｆ，学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。恃授权兰州交通大学可レッ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供査阅和借调。同意学校向国家有关部ｎ或机构送交论

3、文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名；导师签名；《踩克未帥ｌＡｆ签字日期：ｊＭＴ年／月日签字日期：＞／ｒ年月日硕士学位论文沙尘地区染污绝缘子电场分布的仿真研究SimulationResearchonElectricFieldDistributionAlongPollutedInsulatorinSand-dustRegion作者姓名：陈志东学科、专业：电力系统及其自动化学号：0212386指导教师：张友鹏教授完成日期：2015年4月18日兰州交通大学Lanzho

4、uJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要我国西北地区风沙较大，沙尘暴频繁发生，这给铁路的安全运行带来很大影响。在沙尘暴的作用下沉积在绝缘子表面的沙尘量严重增大，沉积的沙尘使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，绝缘子沿面电场大于空气击穿场强时，闪络事故可能发生。因此分析接触网复合绝缘子在沙尘地区染污后的沿面电场分布，可为沙尘地区绝缘子闪络机理的研究提供一定的参考。目前接触网中大量使用腕臂棒形柱式复合绝缘子，因此本文选用接触网常用FQBG-25型号腕臂棒形柱式复合

5、绝缘子为分析对象，在静电场中建立了覆沙绝缘子模型，在电准静态场中建立了绝缘子表面出现干燥带的仿真模型。采用人工截断法构造合理的闭合区域，这样就满足了有限元法分析计算绝缘子电场分布的条件。由于沙粒几何尺寸很小且数量较大，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，既满足了结果的准确性又节约了计算时间。本文利用基于有限元法的COMSOLMultiphysics软件对绝缘子表面出现沙粒和干燥带两种染污情况下，绝缘子沿面电场畸变情况进行仿真分析。仿真结果表明：接触网复合绝缘子表面覆有不同粒径的沙粒时

6、，对绝缘子电场强度畸变程度不同；随粒径的增大，沙粒处绝缘子电场强度也小幅增大；绝缘子沿面电场受带电沙粒的影响较为明显，电场强度随着沙粒带正负电荷量绝对值的增大而增大；绝缘子沿面电场分布受沙粒极性和覆着位置的影响明显；伞裙上表面，负电量沙粒对电场畸变程度大于正电荷量沙粒；相反，伞裙下表面，正电荷量沙粒对电场的畸变程度高于负电荷量沙粒。接触网棒形柱式复合绝缘子伞裙间柱体处泄漏电流最大，最易出现干燥带；伞裙上、下表面干燥带处的场强最大值，随着干燥带宽度的增大而增大，且最大值出现在靠近柱体侧干燥带端部，两个伞裙之间的柱体上场强的最

7、大值因干燥带宽度的增大反而减小；干燥带数目对场强最大值影响较为明显，随着伞裙上干燥带数目的增多，场强最大值显著增大，而柱体上干燥带数目的增多，场强最大值有所降低。关键词：沙尘地区；染污；接触网绝缘子；有限元法；电场分布论文类型：应用技术研究-I-沙尘地区染污绝缘子电场分布的仿真研究AbstractItisverywindyanddustyinnorthwestofChina,sandstormoccursfrequently.Thesandstormhassignificantimpactonthesafeoperatio

8、noftherailway.Undertheeffectofsandstormtheamountofsanddepositedontheinsulatorsurfaceisincreasedseriously,theworkenvironmentofinsulatorischangedbysanddep