动车组车顶高压电器箱三维有限元仿真及试验验证

• 作者: 张彦林 陈恒谦 杨燕花 李鸣霄 邱浩 王曙鸿
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 动车组 高压电器箱 有限元法 三维电场仿真
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 89-95
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2022.01.012

摘要

动车组高压电器箱放置于车顶，内部集成了多种电气设备。但集成化的高压电器箱，使得箱内设备布局非常紧凑，可能造成某些设备金具表面电场集中，导致电晕放电。为分析动车组高压电器箱内部的电场分布情况，文中建立了高压电器箱的三维有限元模型。采用静电场和瞬态电场有限元方法，分别在额定工作电压和标准操作冲击电压下，计算了高压箱内的整体电场分布及其随时间的变化规律。为验证有限元仿真的准确性，进行了高压电器箱的电位测量试验。在额定工作电压下，测量了箱内高压隔离开关金具的悬浮电位；在操作过电压下，测量了箱外5个试验点处的电位。试验结果表明，在不同工况下，仿真计算和试验测量数据的相对误差不超过12.4%，建立的三维有限元仿真模型是合理有效的。文中的分析方法可为高压电器箱的研发及设计提供参考，并为后续的高压电器箱内部绝缘结构优化的仿真分析提供基础。