动车组车顶硅橡胶复合绝缘子干湿闪特性分析

作     者：马建桥 王向飞 漆志斌 马磊 吴友强 MA Jianqiao;WANG Xiangfei;QI Zhibin;MA Lei;WU Youqiang

作者机构：兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 温州益坤电气股份有限公司浙江温州325401 

出 版 物：《高压电器》 (High Voltage Apparatus)

年 卷 期：2022年第58卷第6期

页      面：171-177页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52167019) 甘肃省自然科学基金资助项目(20RJR5RA414)。 

主　　题：动车组 硅橡胶复合绝缘子 闪络特性 电场分布 

摘      要：动车组车顶高压系统是动车组运行过程中从接触网可靠获取动力的主要部件,长期暴露在大气中的车顶绝缘子一旦发生闪络故障,将会造成动车组供电中断或趴窝故障。文中以一种新型动车组车顶硅橡胶复合绝缘子为对象,采用持续升压法对8只绝缘子开展干湿闪络试验。试验结果表明,绝缘子干闪电压均大于140 kV,标准差小于3%;湿闪电压值大于120 kV,标准差小于3%;干湿闪电压值均满足动车组车顶绝缘子入网考核值100 kV、85 kV;湿润绝缘子表面用水电导率越高,放电电弧出现的时间越早,用相机拍摄到的电弧越明显;当低压侧金具被完全包覆时,多次闪络可造成包覆低压金具的护层边缘出现明显的烧蚀,烧蚀后的护层可能会在高速气流作用下被撕裂,建议后续的绝缘子结构优化设计中不完全用绝缘护层包覆低压金具。为解释干湿闪电压及放电过程差异,构建包含水滴或积水的三维模型,分析伞裙表面离散水滴或积水对伞裙表面附近空气域电场分布的影响。仿真结果表明:水滴或积水的存在畸变了其附近的电场强度,畸变后的电场值可达表面干燥时电场值的百倍。研究结果可为后续动车组车顶硅橡胶复合绝缘子结构优化设计提供参考。