盐碱沙尘区域的接触网绝缘子动态积污与预测研究

发布时间：2020-06-02 21:28

【摘要】：铁路是我国重要的基础设施,以自身的经济性和普及性成为一种被广泛使用的运输方式,在交通运输体系中处于骨干地位。作为高速铁路核心的电气化牵引供电系统能否可靠稳定地运行是铁路运输安全生产的重要前提。我国新疆属于典型的干旱半干旱气候,区域内戈壁、干涸盐湖分布广泛,大风区众多,导致此区域内经常出现典型的含盐沙尘天气。接触网绝缘子表面在短时间内便可附着较厚的污秽层,致使绝缘子在湿润环境下污闪事故频发,严重影响了铁路运输安全生产。因此在大气污秽颗粒浓度、颗粒含盐量均较高的气象环境下,结合易于获得的气象数据,研究适用于此区域的污闪预测方法是很有必要的。本文首先建立了污秽颗粒在绝缘表面的动态沉降总模型,结合新疆区域特有的盐碱沙尘气象特点,将动态积污分为无降雨期间的持续积污和有降雨期间的动态冲刷过程;其次建立了基于流体力学的污秽颗粒沉降模型,结合污秽源区下风向各站点的粒径分布和各地不同的灰盐比,利用持续积污期间的累积积污公式计算实时盐密、灰密值;接着分析了降雨特征参数,以月均降雨强度、月均风速、降雨次数、本月盐密、本月灰密等九个参量为输入特征量,建立了基于遗传BP神经网络的降雨冲刷模型,比较准确地映射了降雨参数与污秽参数间的关系;最后根据数值气象预报系统的信息和盐密、灰密对污闪电压的影响关系以及由污区分布等级设定的统一爬电比距值来设定预警电压值,再以任意时刻得到的盐密、灰密推算此刻耐受电压是否达到预警电压来制定响应机制,将规定时间内对区域中所有的绝缘子集中清扫变为在易污闪天气来临之前只清扫达到污闪条件的绝缘子,避免人力、物力、财力浪费的同时最大程度地防止污闪事故的发生。
【图文】：

图 2.1 动态积污模型图过程层的形成成分构成多取决于所在区域的气象环境。沙尘高；工业区域多以燃煤颗粒等工业污染物为主，多为盐类颗粒，不溶性颗粒较少。污秽颗粒，其中风力的影响最大、电场力的影响最小。积污过程并不只包括由风力主导下污秽颗粒小雨、毛毛雨环境下的湿沉降过程和大雨、暴受潮颗粒是不导电的，起决定性因素的可溶性盐颗产生泄漏电流，进而发生闪络现象。可溶性盐

图 2.2 绝缘子局部电弧放电模型子污秽等级的选定标准区选取的绝缘子有着不同的耐受电压，因此将接触网沿线不同区是很有必要的。为了对接触网外绝缘设备选型和配置、设备绝调整、绝缘表面清扫等提供科学高效的依据以及避免污闪事故的了多种污秽等级划分的方法，，如 GB/T26218.1-2010、GB/T1-2006、TB/T 2007-2015 等标准。用国家标准 GB/T26218.1-2010 作为污秽条件下绝缘子的选择准等级定义为五级：分别为 a（很轻）、b（轻）、c（中等）、d（路规范 TB/T2007-2015 根据接触网所处的污源特性结合多年的运的污秽等级（见表 2.1），其中的 c、d、e 级与 GB/T16434-199III、IV 级基本对应，GB/T26218.1-2010 的污秽度划分标准见表 2.1 环境污秽等级
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM216

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本文编号：2693793