车顶绝缘子空气动力结构优化及其电气性能

• 作者: 陈然 郭裕钧 张血琴 李沛东 吴广宁
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 车顶绝缘子 3D打印 气流环境 结构优化 沿面放电
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 电介质与电气绝缘|Dielectric and Electrical Insulation
• 页码范围: 4236-4244
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20201584

摘要

高速列车运行时车顶高压绝缘设备暴露于高速气流环境之下,此时外绝缘特性与无气流工况下相比具有明显的差异.该文根据车顶绝缘子在气流环境中的闪络特性与放电路径偏移现象提出了2种车顶绝缘子空气动力型结构优化方案,并利用3D打印技术制作车顶绝缘子试验模型.同时采用有限元仿真软件对空气动力型车顶绝缘子的周围气流状况与电场分布特性进行分析,并通过风洞试验系统开展气流环境下的闪络特性试验.结果表明:相比于传统结构绝缘子,2种空气动力型结构表面场强的最大值与平均值更小,在风速100 m/s时闪络电压分别提高了11.3％与8.5％,气流的存在影响了电子、离子与亚稳态粒子在电场中的运动方式,从而影响了放电形成过程.优化后的车顶绝缘子表现出更优良的空气动力学特性,在气流环境中其外绝缘性能相比于传统结构有所提高.