动车组用高压电缆的金属屏蔽研究

发布时间：2023-04-28 03:27

　　动车组用26/45k V高压动态电缆屏蔽结构包括疏绕屏蔽结构形式和编织屏蔽结构形式。本文对这两种金属屏蔽结构的机械性能进行有限元分析和试验验证,并阐述动态缆的终端设计。研究内容主要包括以下几个方面:1.对金属屏蔽结构进行选型。金属屏蔽有增强电缆机械性能和电磁屏蔽的作用。电缆常见金属屏蔽形式包括铝管/铜管和平行疏绕铜丝以及编织铜丝。为保证动车高压电缆在运行过程中能够承受复杂多变的动态载荷,确定动车组电缆的金属屏蔽形式为疏绕铜丝和编织铜丝,这两种结构对终端连接技术有极高的要求。2.对金属屏蔽进行有限元分析。屏蔽层由多根极细的铜丝组成,在拉伸和弯曲过程中存在大量的接触行为。提出屏蔽铜丝空间穿梭、螺旋几何分布,开发适合多种屏蔽结构的数学模型。基于LS-DYNA显式算法,精确模拟金属屏蔽层在上述外部载荷下的应力/应变分布,表明编织屏蔽相对于疏绕屏蔽具有更优的抗疲劳特性。3.对金属屏蔽进行疲劳试验测试。搭建动态试验平台,基于实际动车组运行环境,对电缆进行拉伸、弯曲、扭转测试,电缆试验合格,无破损现象。在此测试基础上继续对电缆进行温升试验、温度变化试验、高温试验及低温试验等物理性能测试,电缆表面完好...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 金属屏蔽电磁屏蔽研究
        1.2.2 金属屏蔽机械性能研究
        1.2.3 动车组用高压动态缆终端设计研究
    1.3 本文主要研究内容
第二章 屏蔽电缆分析方法
    2.1 引言
    2.2 动车组用高压电缆结构及金属屏蔽
    2.3 动车组用26/45kV高压电缆结构设计
        2.3.1 导体
        2.3.2 导体屏蔽
        2.3.3 绝缘层
        2.3.4 绝缘屏蔽
        2.3.5 金属屏蔽
        2.3.6 护套
    2.4 电缆金属屏蔽静力分析
    2.5 电缆金属屏蔽动力分析
    2.6 显示算法
    2.7 单元类型
    2.8 本章小结
第三章 电缆屏蔽层建模分析
    3.1 引言
    3.2 动车组电缆有限元模型
        3.2.1 网格划分软件ICEM概述
        3.2.2 编织屏蔽建模
        3.2.3 疏绕屏蔽建模
    3.3 模型计算的边界条件
        3.3.1 轴向拉伸
        3.3.2 弯曲
        3.3.3 扭转
    3.4 编织屏蔽层仿真分析
        3.4.1 轴向拉伸
        3.4.2 弯曲
        3.4.3 扭转
    3.5 疏绕屏蔽层仿真分析
        3.5.1 轴向拉伸
        3.5.2 弯曲
        3.5.3 扭转
    3.6 本章小结
第四章 动车组高压电缆测试
    4.1 引言
    4.2 动态性能测试平台系统
    4.3 性能测试及结果分析
        4.3.1 动态性能
        4.3.2 测试结果
        4.3.3 动态性能测试后的其他测试结果
    4.4 本章小结
第五章 动车组高压电缆总成技术研究
    5.1 引言
    5.2 高压电缆总成
    5.3 高压电缆总成建模分析
    5.4 高压电缆总成性能测试结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文及其他科研成果



本文编号：3803646