严寒运行工况下高速铁路供电电缆附件界面绝缘匹配劣化特性

作     者：朱光亚 沈青 李军 邵岩 周凯 候永昌 

作者机构：四川大学电气工程学院 中国铁路成都局集团有限公司 中铁二院工程集团有限责任公司 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(52107160) 

主　　题：电缆终端 低温 短时过热 界面压力 有限元分析 

摘      要：针对严寒地区高速铁路供电电缆在极端电－热应力协同作用下界面绝缘匹配劣化特性不清的问题，本文在实验室内搭建电缆系统短时过热试验平台，模拟供电电缆运行工况，对比分析了电缆终端在低温短时过热工况下的界面压力变化情况，同时结合仿真和数学建模手段分析界面微观形态变化情况，推演获得该工况下附件绝缘匹配劣化演变规律。研究结果表明：电缆附件界面绝缘在短时过热单周期内，材料分子－气体分子协同作用使得界面空腔区域形态结构发生变化，界面压力先增后降。随着短时过热次数的增加，残余应力逐渐积累，界面粗糙度先减后增，从而导致不同阶段各个状态的界面压力变化各不相同。基于结果推演得到的劣化演变规律，对于预防电缆突发故障发生奠定了重要理论基础。