積雪環(huán)境下復(fù)合護(hù)套瓷腕臂絕緣子電場(chǎng)優(yōu)化仿真分析

李 剛，李彥哲

(蘭州交通大學(xué) 自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院，蘭州 730070)

我國(guó)鐵路既有線路沿線地勢(shì)復(fù)雜，氣候多變，風(fēng)區(qū)、雪區(qū)分布廣泛[1-2].既有線路大量采用瓷絕緣子，風(fēng)雪天氣下容易造成絕緣子表面大量積雪，瓷質(zhì)傘裙憎水性差，積雪與污穢溶解電離時(shí)發(fā)生閃絡(luò)，將會(huì)影響鐵路供電可靠性和列車(chē)運(yùn)行安全性[3-4].因此，針對(duì)多風(fēng)雪地區(qū)，提出一種既有線路瓷絕緣子優(yōu)化方案，此方案提高可靠性的同時(shí)兼具經(jīng)濟(jì)性.

絕緣子優(yōu)化主要通過(guò)改變傘裙結(jié)構(gòu)和絕緣子材料，改善積污能力和電場(chǎng)畸變程度，從而提高閃絡(luò)電壓[5-8].文獻(xiàn)[9]根據(jù)瓷絕緣子和復(fù)合絕緣子的特點(diǎn)，從材料的角度提出了復(fù)合瓷絕緣子；文獻(xiàn)[10]通過(guò)研究傘間距、傘伸出和大小傘伸出差對(duì)電場(chǎng)分布的影響，提出以傘裙沿面電場(chǎng)強(qiáng)度和空氣間隙電場(chǎng)作為傘裙優(yōu)化判據(jù)；文獻(xiàn)[11]通過(guò)優(yōu)化絕緣子幾何形狀和介電分布拓?fù)洌纳平^緣子整體電場(chǎng)分布和電場(chǎng)畸變情況；文獻(xiàn)[12]設(shè)計(jì)了加裝超大傘裙的復(fù)合絕緣子，有效減少了鳥(niǎo)糞閃絡(luò)和冰閃發(fā)生的可能性；文獻(xiàn)[13]研究了超大傘裙數(shù)量對(duì)電場(chǎng)分布優(yōu)化的影響；文獻(xiàn)[14-15]分析超大傘裙的數(shù)量、直徑和傾角對(duì)電位分布的影響，通過(guò)加裝超大傘裙，增加空氣間隙，提高爬電距離.國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)積雪類(lèi)型和絕緣子閃絡(luò)做了大量研究，但接觸網(wǎng)腕臂絕緣子布置方式特殊，腕臂絕緣子在風(fēng)雪環(huán)境下的電場(chǎng)分布、積污特性和優(yōu)化尚未研究.

本文針對(duì)既有線路接觸網(wǎng)絕緣子出現(xiàn)的“雪閃”現(xiàn)象，對(duì)傘裙結(jié)構(gòu)和絕緣材料兩方面進(jìn)行分析，提出復(fù)合瓷絕緣子優(yōu)化方案；……