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《接觸網(wǎng)絕緣子電暈放電特性仿真研究.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、接觸網(wǎng)絕緣子電暈放電特性仿真研究隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,大氣環(huán)境變的越來越惡化。大部分鐵路接觸網(wǎng)裸露在自然環(huán)境中,接觸網(wǎng)絕緣子表面易積污形成導電污層,導致局部場強畸變從而發(fā)生電暈放電,對接觸網(wǎng)線路的安全運行有著不容忽視的影響。目前,對于電暈放電的研究存在研究對象單一、研究內(nèi)容單一、研究模型單一的問題。針對存在的問題,本文選擇接觸網(wǎng)絕緣子作為研究對象,建立接觸網(wǎng)絕緣子流體-化學混合數(shù)值模型。宏觀上研究放電時場強、平均電子能等能量的變化,微觀上研究各類粒子在放電過程中的分布,同時研究外界因素對電暈放電的影響。為接觸網(wǎng)線路安全運行防止絕緣子電暈放電提供理
2、論依據(jù)。論文主要內(nèi)容:近年來隨著我國鐵路規(guī)模的不斷擴大接觸網(wǎng)絕緣子遇到的問題也隨之增多。以接觸網(wǎng)常用的QBG-25棒型絕緣子作為研究對象,建立了接觸網(wǎng)絕緣子表面清潔與積污兩種狀態(tài)下的的仿真模型。根據(jù)靜電場原理結(jié)合有限元計算軟件對兩種情況下沿面電場的分布進行仿真計算,并對結(jié)果進行分析。為后續(xù)工作打下了基礎(chǔ)。其次,為了研究接觸網(wǎng)絕緣子電暈放電的特性,對模型進行了二位軸對稱化簡。在傳統(tǒng)流體動力學模型的基礎(chǔ)上添加玻爾茲曼方程求解,再結(jié)合電子碰撞電離、彈性碰撞、吸附、中性粒子間碰撞等33種反應方程,提出了基于流體力學與化學反應結(jié)合的接觸網(wǎng)絕緣子電暈放電二維數(shù)
3、值模型。采用數(shù)值仿真模擬計算了從電暈開始到電暈發(fā)生30ns時的暫態(tài)數(shù)據(jù),分析在絕緣子電暈放電過程中電場強度、電子數(shù)密度、電子溫度、正離子數(shù)密度等特征量的動態(tài)分布。氣體介質(zhì)不變時,電暈放電與氣體的壓強、密度有關(guān)。根據(jù)我國地域情況,確定合適大氣壓強變化范圍,分析了大氣壓強對接觸網(wǎng)絕緣子電暈放電的影響;在絕緣子表面形成電子集聚的因素較多,改變初始電子密度,總結(jié)了接觸網(wǎng)絕緣子電暈放電特征量的變化規(guī)律。
