基于COMSOL 的电气化铁路接触网绝缘子电场分布仿真研究*
2021-02-25王国志
计算机与数字工程 2021年1期
陈 情 王国志
(西南交通大学机械工程学院 成都 610031)
1 引言
近年来随着我国工业水平的快速发展,空气中雾霾颗粒的含量逐渐增多,颗粒黏附在接触网绝缘子表面引发污闪事件的发生,导致铁路牵引供电发生故障,绝缘子污闪事件受到人们的广泛重视[1~3]。当空气质量较差时,空气中的灰尘颗粒会黏附在接触网的绝缘子上面从而形成污秽层,污秽层在潮湿的环境当中湿润,就会形成导电层,以致降低绝缘子的电气特性,这时绝缘子在过电压条件下发生污秽闪络的可能性就会大大增加,甚至绝缘子在正常的工作条件下发生污秽闪络,使得整个铁路牵引供电系统瘫痪,给铁路机车的运行造成极大的困难[4~5]。
空气中的雾霾颗粒大部分是带有电荷的[6],因此在绝缘子外部电场作用下,会给带电颗粒在绝缘子表面的沉积带来很大的影响[7~9]。空气中的带电颗粒主要受到流体曳力、电场力和重力的影响[10~12]。当空气流动速度较大时,流体曳力对灰尘颗粒起主导作用,除去流体曳力外,绝缘子的电场力也对带电颗粒在绝缘子表面的沉积有一定的影响,与绝缘子伞裙表面垂直的电场力会促进带电颗粒在绝缘子表面的沉积[13~15]。
结合现有研究成果[16~17],文中主要分析了QBN-25 型号接触网棒形绝缘子在工频单相交流电下的电场和电位分布,可以得到绝缘子电位和电场的分布特性,进而分析电场对绝缘子的积污特性的影响,为绝缘子的灰尘颗粒的冲洗提供一定的参考。……
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