高速强压爆炸气流的作用下截断工频电弧机理的应用与研究

发布时间：2020-07-18 03:41

【摘要】：我国输电线路分布广泛、环境复杂加上雷电活动日益频繁,使得雷电是引起输电线路跳闸事故的首要原因。而现有的输电线路防雷技术主要措施是加大绝缘强度,提高耐雷水平。但是因为这些防雷措施的固有缺陷,使得输电线路防雷成为一个难题。针对现有的防雷技术存在的问题,提出一种新的防雷技术:高速强压爆炸气流灭弧技术。本文从分析电弧的物理特性出发,由电弧的伏安特性、电位梯度、温度和直径等物理参数来分析电弧的游离能力,并且对交流电弧的熄灭与重燃原理作出相应的说明。根据电弧的能量平衡过程可以说明,电弧可以视作一种高温流体,由此可以建立起电弧流体的基本模型。此后文章阐述了高速强压爆炸气流是空气冲击波,其性质符合空气动力学的基本方程。再由CJ爆轰理论和ZND爆轰模型结合空气冲击波的传播特点,可以建立起爆炸气流的表达式。结合电弧基本方程后,最终得到电弧在纵吹气流作用下的动态能量模型。文中通过FLUENT软件,对爆炸气流纵吹作用下电弧以及灭弧室内的温度场与速度场进行仿真分析。结果表明电弧在3ms内冷却熄灭,爆炸气流速度峰值达到450m/s,并且长时间维持高速状态。为了验证本文的有效性,进行了能量块响应时间测量试验和爆炸气流灭弧装置灭弧试验。通过数据得知,能量块能在0.2ms内响应,电弧在爆炸气流的作用下4.2ms内熄灭。最后结合输电线路上长时间应用情况,证明了爆炸气流灭弧装置的有效性。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM863
【图文】：

信号类负荷是弱电系统，多数由逻辑器件组成，而雷击跳闸会引发这些设备损坏，轻则逡逑社会秩序有扰动，重则影响社会人身财产安全。逡逑由雷害造成的需求侧事故典型案例：如图１－２所示茂名石化乙烯厂因雷击爆炸起火逡逑损失６８００万，并且造成周边环境严重污染。如图１－３所示“７２３”甬温线特大交通事故，逡逑正是因为雷击导致信号显示错误，使行车处于不安全状态，致使事故发生，社会影响极逡逑大、极恶劣。逡逑２逡逑

我国输电线路及其防雷现状逡逑年来我国电网建设规模不断扩大，电压等级的不断升高，输电线路长度和走断增加，根据国家电网公司统计，我国ｌｌＯｋＶ及以上高压输电线路长度为３逡逑

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【参考文献】

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本文编号：2760354