57 m/s风洞中动车组车顶环氧树脂绝缘子伞裙边缘蚀损分析

作     者：马建桥 王稳稳 王向飞 耿江海 陈坤 包艳艳 MA Jianqiao;WANG Wenwen;WANG Xiangfei;GENG Jianghai;CHEN Kun;BAO Yanyan

作者机构：兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 华北电力大学河北省输变电安全防御重点实验室保定071003 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司武汉430074 国家电网甘肃电力科学研究院兰州730070 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB1200403) 甘肃省教育厅项目资助计划(2018A-025) 甘肃省科技计划(17JR5RA083) 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2020年第46卷第7期

页      码：2496-2503页

摘      要：兰新线风沙环境中沙粒同环氧树脂绝缘子伞裙边缘碰撞后可造成伞裙边缘蚀损,蚀损后的绝缘子爬电距离减小,爬距减小会增加绝缘子闪络故障概率。为获取沙粒粒径对动车组车顶环氧树脂绝缘子伞裙边缘蚀损情况,将与来流方向平行的伞裙直径所通过的伞裙边缘定义为0°和180°,与来流方向垂直的伞裙直径在伞裙边缘的2个点定义为90°和270°,在闭式风洞内将风速设定为57 m/s,试验时长设定为160 h,单次沙粒质量为20 kg,试验获取0.5 mm及以下、0.25 mm及以下和0.1 mm及以下等3种沙粒粒径对伞裙不同位置处的半径减小值。试验结果表明:逆时针方向旋转,90°~270°之间的伞裙边缘无蚀损,蚀损部位均位于0°~90°、270°~360°之间;沙粒粒径<0.25 mm或<0.1 mm时,伞裙半径减小值均<0.5 mm;沙粒粒径为0.25~0.50 mm时,伞裙40°~60°之间蚀损最严重,且7号伞裙蚀损量最大。粒径影响伞裙边缘蚀损程度的原因是碰撞前动能不同,小粒子跟随性好,大粒径粒子跟随性差所致;40°~60°之间蚀损最严重,该结果同基于Finnie微切削理论和计算流体力学理论获得的仿真计算分析结果相符。该研究结果可为不具备试验条件工况下采用仿真手段评估风沙环境中绝缘子伞裙蚀损程度及其结构优化设计提供参考依据。

主 题 词：动车组 环氧树脂绝缘子 高速气流 风沙蚀损 风洞试验 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 082304[082304] 0807[工学-电子信息类] 080204[080204] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13336/j.1003-6520.hve.20191219002

馆 藏 号：203956330...