高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2011年
7期
1620-1626
,共7页
孙保强%侯经洲%王黎明%关志成
孫保彊%侯經洲%王黎明%關誌成
손보강%후경주%왕려명%관지성
车顶绝缘子%覆冰%流场特性%碰撞特性%伞型结构%数值模拟
車頂絕緣子%覆冰%流場特性%踫撞特性%傘型結構%數值模擬
차정절연자%복빙%류장특성%팽당특성%산형결구%수치모의
locomotive roof insulator%icing%fluid field characteristics%impingement characteristics%shed shape%numerical simulation
每年的12月至次年2月是我国电力机车车顶绝缘子闪络事故的多发时间段,在车顶绝缘子闪络事故中,由于绝缘子覆冰而导致的闪络事故占很大比例。因此,研究电力机车车顶绝缘子的防覆冰技术和研制防覆冰车顶绝缘子具有重要的现实意义。为合理设计车顶绝缘子伞型结构,建立了车顶绝缘子外部三维两相粘性不可压湍流流场模型,通过数值模拟仿真的方法分析研究了电力机车车顶绝缘子的外部流场的空气动力特性和液体小颗粒与车顶绝缘子的撞击特性,并以空气中含有的液体小颗粒与绝缘子的碰撞率为依据,设计出了防覆冰车顶绝缘子的伞裙形状,并给出了伞裙的上倾角、下倾角、伞间距及伞裙组合的推荐值即伞裙上倾角8°、下倾角0°、伞间距〉55mm以及一大一小的伞裙组合方式。
每年的12月至次年2月是我國電力機車車頂絕緣子閃絡事故的多髮時間段,在車頂絕緣子閃絡事故中,由于絕緣子覆冰而導緻的閃絡事故佔很大比例。因此,研究電力機車車頂絕緣子的防覆冰技術和研製防覆冰車頂絕緣子具有重要的現實意義。為閤理設計車頂絕緣子傘型結構,建立瞭車頂絕緣子外部三維兩相粘性不可壓湍流流場模型,通過數值模擬倣真的方法分析研究瞭電力機車車頂絕緣子的外部流場的空氣動力特性和液體小顆粒與車頂絕緣子的撞擊特性,併以空氣中含有的液體小顆粒與絕緣子的踫撞率為依據,設計齣瞭防覆冰車頂絕緣子的傘裙形狀,併給齣瞭傘裙的上傾角、下傾角、傘間距及傘裙組閤的推薦值即傘裙上傾角8°、下傾角0°、傘間距〉55mm以及一大一小的傘裙組閤方式。
매년적12월지차년2월시아국전력궤차차정절연자섬락사고적다발시간단,재차정절연자섬락사고중,유우절연자복빙이도치적섬락사고점흔대비례。인차,연구전력궤차차정절연자적방복빙기술화연제방복빙차정절연자구유중요적현실의의。위합리설계차정절연자산형결구,건립료차정절연자외부삼유량상점성불가압단류류장모형,통과수치모의방진적방법분석연구료전력궤차차정절연자적외부류장적공기동력특성화액체소과립여차정절연자적당격특성,병이공기중함유적액체소과립여절연자적팽당솔위의거,설계출료방복빙차정절연자적산군형상,병급출료산군적상경각、하경각、산간거급산군조합적추천치즉산군상경각8°、하경각0°、산간거〉55mm이급일대일소적산군조합방식。
Most flashover faults of electrical locomotive roof insulators happen from December to February in the next year. A large proportion of these flashover accidents are caused by insulators icing. Therefore,it is important to study the anti-icing technology and development of anti-icing locomotive roof insulator. To rationally design the shed of locomotive roof insulator, we established a three-dimensional two-phase uncompressible turbulent flow field mode. Moreover, using the method of numerical simulation, we analyzed and researched the outer flow field characteristics of locomotive roof insulator and impingement characteristics of liquid particles to insulator. According to the impingement rate, we designed the anti-icing shed shape of roof insulator. We suggested that shed shape should be the inclination of topper surface 8°, the inclination of lower surface 0°, the distance between two adjacent sheds 55 ram, and one-big-one-small shed configuration should be chosen.