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变压器油中电弧放电故障检测及防爆综述
1
作者 刘凯 樊立科 +3 位作者 聂广博 焦世伯 邓军 吴广宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4315-4328,共14页
变压器作为电力系统中的重要核心设备之一,其油箱内部易产生电弧故障,从而产生超压,致使油箱破裂,导致漏油,严重时引起爆炸甚至火灾,对电力系统的稳定运行造成严重威胁。该文针对变压器内部电弧故障从压力波特性、仿真模型、油中电弧检... 变压器作为电力系统中的重要核心设备之一,其油箱内部易产生电弧故障,从而产生超压,致使油箱破裂,导致漏油,严重时引起爆炸甚至火灾,对电力系统的稳定运行造成严重威胁。该文针对变压器内部电弧故障从压力波特性、仿真模型、油中电弧检测方法以及防爆技术等方面进行回顾,首先对压力波特性、仿真模型以及压力波传播规律进行了综述,其中重点介绍了4种压力波仿真模型并对比其优缺点;其次,根据电弧故障检测难度大、破坏性强等特点归纳了油中电弧检测技术及标准;此外,分析探讨了变压器电弧故障的关键防爆技术。最后根据电弧故障以及防爆技术分析现有挑战,并在此基础上对未来发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 变压器 电弧故障 压力波 电弧检测 防爆技术
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基于多项式代理模型的车顶绝缘子背风侧沿面压力优化研究
2
作者 高国强 张川 +3 位作者 郭裕钧 张血琴 杨晨光 吴广宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3172-3181,共10页
高速气流下,车顶绝缘子背风侧出现低气压会使得闪络电压降低,影响列车安全运行,为了改善车顶绝缘子背风侧的低气压现象,使用代理模型对车顶绝缘子结构参数进行优化。在车顶绝缘子结构参数上选取了伞裙上、下倾角以及伞裙间距作为因子,... 高速气流下,车顶绝缘子背风侧出现低气压会使得闪络电压降低,影响列车安全运行,为了改善车顶绝缘子背风侧的低气压现象,使用代理模型对车顶绝缘子结构参数进行优化。在车顶绝缘子结构参数上选取了伞裙上、下倾角以及伞裙间距作为因子,以绝缘子背风侧沿面压力的最小值作为响应,采用全因子试验设计方法获取样本数据,并对因子的主效应和交互效应进行分析,在此基础上建立多项式代理模型,进一步得到最佳的结构参数,最后进行闪络试验验证其有效性。结果表明:伞裙上、下倾角的主效应与伞裙间距相比更加显著,各因子之间没有显著的交互效应;最佳参数:伞裙上、下倾角分别为8°和0°,伞裙间距为45mm,背风侧沿面压力最小值提高了25.62%,同时压力平均值提高了42.47%;在100m/s的风速条件下,车顶绝缘子的闪络电压提高了16.80%。研究结果可以为车顶绝缘子结构设计提供参考。 展开更多
关键词 车顶绝缘子 压力分布 全因子试验设计 多项式代理模型 结构优化
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高铁过电压对车载牵引供电系统的影响机理及抑制方法:系统性综述 被引量：1
3
作者 肖嵩 曹野 +5 位作者 吴广宁 高国强 郭裕钧 张血琴 孙传铭 刘建城 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4682-4701,I0008,共21页
为了追求更高的牵引速度及更强的运载能力,高铁车载牵引供电系统功率容量不断提升,现有牵引供电系统及关键设备需要应对更高频次、更大幅值的过电压冲击,如何保障列车在高速运行状态下牵引系统安全、可靠地运行是如今高速列车设计面临... 为了追求更高的牵引速度及更强的运载能力,高铁车载牵引供电系统功率容量不断提升,现有牵引供电系统及关键设备需要应对更高频次、更大幅值的过电压冲击,如何保障列车在高速运行状态下牵引系统安全、可靠地运行是如今高速列车设计面临的重要技术挑战。详细调研了过电压导致牵引供电系统出现的典型故障,归纳了高速列车中过电压的种类及相关特性,目前主流的牵引供电方式包括采用带回流线的直接供电方式与自耦变压器(automatic transformer,AT)供电方式,均是单相交流供电制式。为了保障三相负荷平衡,防止系统中负序电流的产生,传输异相电流的相邻供电臂间通过绝缘分相区进行隔离。列车在驶过分相区时需要操作车载真空断路器(vacuum circuit breaker,VCB),分合闸过程中会产生剧烈的过电压冲击;此外,“弓-网”离线电弧及“轮-轨”滚动电弧频发,也伴随着过电压。通过调研目前已构建的牵引供电系统过电压特性仿真模型,探究了过电压的产生机理及传播规律;梳理了影响过电压特性的关键因素及抑制措施;明确了未来的研究重点,即“弓-网”及“轮-轨”燃弧过电压产生的机理和影响;“多车共臂”及“多车重联”工况下过电压的传播规律;展望了“源头-路径-终端”三位一体的过电压抑制方法。 展开更多
关键词 高速列车 过电压 真空断路器电弧 弓网离线电弧 “轮-轨”滚动电弧
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预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板材料的研究
4
作者 赵阳 李杰 +3 位作者 杨泽锋 高国强 魏文赋 吴广宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期56-64,共9页
利用预氧化碳纤维(OPF)和沥青、焦炭等为原料,采用热压、焙烧等工艺制备预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板;研究不同OPF含量受电弓碳滑板导电导热以及力学性能;利用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器对复合材料内部... 利用预氧化碳纤维(OPF)和沥青、焦炭等为原料,采用热压、焙烧等工艺制备预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板;研究不同OPF含量受电弓碳滑板导电导热以及力学性能;利用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器对复合材料内部结构进行观察。结果表明:滑板材料性能的提升与OPF/沥青间的共碳化界面以及界面处与基体中的微晶网络形成有关。OPF质量分数为1.5%的复合材料具有较好的导电导热以及力学性能,电导率和导热系数分别为279.33 S/cm和3.37 W/(m·K),抗压强度和抗折分别为155.00、48.85 MPa,且符合受电弓碳滑板性能要求。 展开更多
关键词 受电弓碳滑板 预氧化碳纤维 复合材料 导电导热性能 力学性能
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变频电机绝缘失效机理及延缓措施研究进展
5
作者 袁树楠 高波 +2 位作者 白长山 刘凯 吴广宁 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第8期17-30,共14页
变频功率器件频繁开断与电机负载特性可导致高频脉冲过电压,进而引发电机绝缘过早失效,给系统稳定性和可靠性带来挑战。本文从变频电机绝缘失效机理出发,首先调研了变频电机绝缘的不同应力失效形式,梳理了绝缘系统失效的主要影响因素,... 变频功率器件频繁开断与电机负载特性可导致高频脉冲过电压,进而引发电机绝缘过早失效,给系统稳定性和可靠性带来挑战。本文从变频电机绝缘失效机理出发,首先调研了变频电机绝缘的不同应力失效形式,梳理了绝缘系统失效的主要影响因素,然后对变频电机绝缘状态检测方法及延缓失效应对措施进行了全面综述,最后强调了变频电机绝缘目前面临的重大挑战及未来研究方向。 展开更多
关键词 变频电机 逆变器 高频脉冲过电压 绝缘失效
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特高压换流变阀侧油浸表带触指劣化失效机制
6
作者 黄志成 刘凡 +3 位作者 涂彦明 胡仕红 刘凯 吴广宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4120-4130,共11页
油浸表带触指作为特高压换流变阀侧升高座区域绕组引出线与套管的关键载流连接件,其过热失效导致的阀侧直阻超标构成了电力系统的严重安全隐患。为此基于油浸表带触指的劣化分布特征,明确了引发其过热失效的外部原因;通过扫描电镜、能... 油浸表带触指作为特高压换流变阀侧升高座区域绕组引出线与套管的关键载流连接件,其过热失效导致的阀侧直阻超标构成了电力系统的严重安全隐患。为此基于油浸表带触指的劣化分布特征,明确了引发其过热失效的外部原因;通过扫描电镜、能量色散光谱、X射线衍射、电感耦合等离子体及模拟试验等手段,探究了油浸表带触指的劣化失效机制。结果表明:不对中引起的表带触指压力不均导致部分触指片过流并引发局部高温;高温环境下,镀银铜触指片发生孔蚀,铜基底通过微孔与银镀层、绝缘油构成银铜原电池,生成腐蚀性硫银-油与铜-油配合物、铜银硫矿及硫化亚铜等产物,造成触指片银镀层破坏、粘附性降低、接触电阻增大;电接触区域的磨损以及高温下不锈钢骨架的塑性变形则加速了表带触指的劣化。该研究结论可为油浸电接触部件设计、故障分析和进一步研究提供参考。 展开更多
关键词 油浸表带触指 孔蚀 塑性变形 磨损 硫化亚铜
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高速列车过绝缘节轮轨间拉弧机理分析及抑制
7
作者 肖嵩 朱涛 +3 位作者 段君璋 郭裕钧 高国强 吴广宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期46-55,共10页
随着高速铁路运营密度、运行速度和牵引功率的不断提升,车辆移动回流系统与轨道固定回流系统耦合复杂造成过绝缘节时绝缘节间拉弧频发,电弧侵蚀绝缘节,导致轨道电路串接、串码等故障,严重威胁行车安全。围绕高速列车过钢轨绝缘节时车轨... 随着高速铁路运营密度、运行速度和牵引功率的不断提升,车辆移动回流系统与轨道固定回流系统耦合复杂造成过绝缘节时绝缘节间拉弧频发,电弧侵蚀绝缘节,导致轨道电路串接、串码等故障,严重威胁行车安全。围绕高速列车过钢轨绝缘节时车轨间回流耦合引起的绝缘节间拉弧问题开展研究,解析轮对接近、跨接、驶离绝缘节时回流途径拓扑结构及阻抗的动态变化过程,基于牵引系统的实采阻抗参数构建“车-轨”移动接地系统三维等效电路模型,解析列车各轮对滚动过绝缘节各接地轮轴回流路径及大小的动态变化规律。基于系统实际结构参数构建“转向架-钢轨”3D多物理场耦合模型,揭示回流耦合作用下的轮轨燃弧动态演化规律,探明接地电流、钢轨端压等因素对绝缘节间拉弧的影响机制。同时提出一种新型绝缘节间拉弧抑制装置,仿真分析抑制效果。 展开更多
关键词 高速列车 “车-轨”移动接地系统 绝缘节间拉弧 烧蚀机制 拉弧抑制
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高速列车移动接地回流系统研究综述
8
作者 肖嵩 王梓靖 +3 位作者 吴广宁 郭裕钧 张血琴 高国强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期57-68,共12页
列车移动接地系统通过接地轮对与钢轨间的滚动电接触实现电能的泄放。其中,车载接地系统可分为工作接地与保护接地两种方式。但由于工作接地轮对与保护接地轮对共用钢轨并将其作为泄流渠道,通过工作接地泄放至钢轨的电流易通过周边的保... 列车移动接地系统通过接地轮对与钢轨间的滚动电接触实现电能的泄放。其中,车载接地系统可分为工作接地与保护接地两种方式。但由于工作接地轮对与保护接地轮对共用钢轨并将其作为泄流渠道,通过工作接地泄放至钢轨的电流易通过周边的保护接地轮对再次回窜至铝合金车体上,从而在车-轨间形成环流,长期存在车-轨环流将导致牵引电机轴承、齿轮箱齿轮电蚀,抬高车体电位,严重影响列车上搭载的乘客与设备的安全。伴随着高速铁路运行速度及牵引功率不断提升,列车牵引电流的不断增加,将导致车-轨环流现象越加严重,亟需对车-轨环流的产生机制、影响因素及抑制措施开展研究。首先调研车-轨环流造成的相关事故,并梳理产生车-轨环流的根本原因。通过调研目前已构建的移动接地系统仿真模型,探究车-轨环流机理与接地回流的动态变化特性,并收集目前已提出的车-轨环流的抑制措施,提出解决问题的思路。 展开更多
关键词 高速列车 移动接地回流系统 电能泄放 车-轨环流 动态变化特性
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基于GBDT算法的弓网动态匹配特性预测模型
9
作者 黄桂灶 马同鑫 +3 位作者 杨泽锋 李政 魏文赋 吴广宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期26-32,50,共8页
高速铁路通过弓网系统的滑动电接触获取电能驱动列车运行,弓网动态匹配特性是保障良好滑动电接触的基础。首先,建立了弓网动态匹配的有限元分析模型,并通过与文献结果对比验证了模型的正确性。采用拉丁超立方抽样方法,对接触网的关键结... 高速铁路通过弓网系统的滑动电接触获取电能驱动列车运行,弓网动态匹配特性是保障良好滑动电接触的基础。首先,建立了弓网动态匹配的有限元分析模型,并通过与文献结果对比验证了模型的正确性。采用拉丁超立方抽样方法,对接触网的关键结构参数和运行速度参数进行样本抽样,获得输入参数集;然后,利用有限元模型对输入参数集开展大量计算分析并进行结果的特征提取,获得弓网动态匹配关键特征参量的输出结果,结合输入和输出结果,构成了样本数据集;最后,采用梯度提升决策树(gradient lifting decision tree, GBDT)算法对数据集进行学习训练和验证测试,建立弓网动态匹配特性预测模型,并将其与基于决策树、随机森林、极端随机树和极端梯度提升树算法的4个模型进行对比分析。结果表明,基于GBDT算法的模型预测精度更高、稳定性更好,在测试集上的R~2达到了0.929,能够准确快速地评估弓网匹配特性。通过对GBDT模型进行参数重要性分析可知,运行速度对弓网匹配特性的影响程度最大,达61%,其次是接触线的张力、承力索张力和档距。该研究初步探索了采用机器学习方法建立预测模型来替代有限元模型的可能性,所建立的模型可用于弓网动态匹配特性的快速预测与评价。 展开更多
关键词 弓网系统 动态特性 机器学习 梯度提升决策树(GBDT) 受流质量
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温度对车载高压电缆终端局部放电特性的影响研究
10
作者 潘贵翔 辛东立 +4 位作者 刘骁 孙传铭 刘凯 高国强 吴广宁 《四川电力技术》 2024年第2期51-57,93,共8页
电缆终端作为高速列车的一个重要设备,在接触网与列车之间的能量传递中起着重要作用。然而由电缆终端界面缺陷引起的局部放电,严重影响着电缆终端的绝缘性能与列车的行车安全。通过实验的方法,制作了含有不同长度气隙的电缆终端试验品,... 电缆终端作为高速列车的一个重要设备,在接触网与列车之间的能量传递中起着重要作用。然而由电缆终端界面缺陷引起的局部放电,严重影响着电缆终端的绝缘性能与列车的行车安全。通过实验的方法,制作了含有不同长度气隙的电缆终端试验品,并在27.5 kV的电压条件下进行了实验,探究了不同缺陷长度的电缆终端在不同环境温度下的局部放电特性。结果表明,相同气隙长度的电缆终端在27.5 kV的电压条件下,其局部放电量随着环境温度呈现出先上升后下降的趋势。根据这一特性可以知道在一定的电压等级之下,电缆终端的放电量主要受温度影响,当超过某一温度后,由于温升导致的电缆终端内部压力变化成为影响局部放电量的主要因素,并且随着气隙长度的增加,同一温度下的局部放电起始电压呈现增加的趋势。 展开更多
关键词 高速列车 高压电缆 电缆终端 界面 气隙 碳痕 温度 局部放电
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受电弓滑板材料研究进展及展望
11
作者 吴广宁 伍瑶 +4 位作者 黄桂灶 董克亮 高国强 魏文赋 杨泽锋 《机车电传动》 北大核心 2023年第6期1-10,共10页
受电弓滑板是列车获取能量的核心装备,良好的滑板材料性能是保障列车安全稳定运行的关键,高速列车具有大功率、高运能、长距离运行等特点,随着高速列车速度进一步提升,对受电弓滑板材料性能提出更高要求。文章首先介绍了国内外受电弓滑... 受电弓滑板是列车获取能量的核心装备,良好的滑板材料性能是保障列车安全稳定运行的关键,高速列车具有大功率、高运能、长距离运行等特点,随着高速列车速度进一步提升,对受电弓滑板材料性能提出更高要求。文章首先介绍了国内外受电弓滑板材料的发展历程,包括金属滑板、纯碳滑板、粉末冶金滑板、浸金属滑板,以及新型复合材料滑板;然后综述各阶段滑板材料的工艺技术及其优缺点;最后结合中国电气化铁路发展实际,对高性能受电弓滑板材料的发展进行了展望。 展开更多
关键词 高速列车 受电弓滑板 滑板材料 研究进展
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ZnO@PS粒子分散特性及改性乙丙橡胶绝缘性能研究 被引量：2
12
作者 刘凯 张鹏鹏 +2 位作者 高波 杨雁 吴广宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2265-2276,共12页
为研究核壳ZnO@PS粒子分散特性及其掺杂对三元乙丙橡胶(EPDM)绝缘性能的影响,该文采用聚合改性法制备了ZnO@PS复合颗粒,并利用透射电镜、粒度分析、红外光谱及热失重分析等测试手段对样品的形貌、结构和分散性进行了表征。另外,以ZnO@PS... 为研究核壳ZnO@PS粒子分散特性及其掺杂对三元乙丙橡胶(EPDM)绝缘性能的影响,该文采用聚合改性法制备了ZnO@PS复合颗粒,并利用透射电镜、粒度分析、红外光谱及热失重分析等测试手段对样品的形貌、结构和分散性进行了表征。另外,以ZnO@PS/EPDM复合材料为研究对象,研究了其电导特性、介电特性和耐电晕性能随纳米颗粒掺杂比例的变化规律。试验结果表明:改性纳米氧化锌(ZnO)、表面聚乙烯醇(PVA)及聚苯乙烯(PS)长链以无规则形式粘结,PVA作为“桥梁”交联多条PS长链,其对纳米ZnO表面羟基的去除效果明显,当PVA占比为6.32%时包覆效果相对良好,团聚现象得到明显改善。同时由于ZnO@PS掺杂物的引入,使得ZnO@PS/EPDM复合材料具备了非线性均压特性,耐电晕放电能力也明显提升,且随着纳米颗粒掺杂比例的增加,其非线性特征更加明显,当ZnO@PS颗粒质量分数为5%时,相比于未改性乙丙橡胶起晕电压增加了95.5%,ZnO@PS复合颗粒在改性EPDM绝缘性能方面发挥了主要作用。研究结果对电缆终端功能性材料的制备具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 纳米ZNO 悬浮聚合 纳米掺杂 电导特性 介电特性 电晕放电 非线性
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镓基液态金属在电热力学领域的研究进展与展望 被引量：2
13
作者 高国强 彭伟 +5 位作者 马亚光 钱鹏宇 向宇 王青松 闫丽婷 吴广宁 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1203-1220,共18页
液态金属兼顾液体和金属的特性,其研究与应用在工学各领域兴起.镓基液态金属常温下呈液态,具有高沸点、高电导率、高热导率、安全无毒等优良特性,在电学、热学、力学和生物医疗等诸多领域取得了广泛的应用.目前,镓基液态金属已成为前沿... 液态金属兼顾液体和金属的特性,其研究与应用在工学各领域兴起.镓基液态金属常温下呈液态,具有高沸点、高电导率、高热导率、安全无毒等优良特性,在电学、热学、力学和生物医疗等诸多领域取得了广泛的应用.目前,镓基液态金属已成为前沿研究热点.通过综合对比国内外研究现状,介绍镓基液态金属的制备方法及其性能改善的措施,分析几种典型镓基液态金属的理化性质,总结镓基液态金属在电力设备、柔性电子、电源储能、散热冷却、载流摩擦、极压润滑等应用领域的功能原理与研究进展,并提出其未来研究重点.基于镓基液态金属合金的特性,对其在材料改性、新型电子器件、太阳能电池、轨道交通、电磁弹射等领域具有的应用潜力进行分析和展望. 展开更多
关键词 镓基液态金属 制备方法 理化性质 功能原理 轨道交通 电磁弹射
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界面氧化对碳–铜接触副电接触性能的影响 被引量：2
14
作者 高国强 王青松 +5 位作者 何志江 肖嵩 王虹 钱鹏宇 彭伟 吴广宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期8502-8510,共9页
弓网系统滑动电接触是列车能量传递的唯一途径。且界面氧化程度对C/Cu接触副载流摩擦磨损影响显著。文中设计直线往复式载流摩擦试验台,提出一种通过定量控制碳滑板表面氧化膜厚度来模拟不同氧化状态的方法,研究不同氧化程度下C/Cu接触... 弓网系统滑动电接触是列车能量传递的唯一途径。且界面氧化程度对C/Cu接触副载流摩擦磨损影响显著。文中设计直线往复式载流摩擦试验台,提出一种通过定量控制碳滑板表面氧化膜厚度来模拟不同氧化状态的方法,研究不同氧化程度下C/Cu接触副的电接触特性,探究界面氧化对载流摩擦副电接触性能的影响机理。实验结果表明:适当的氧化膜厚度有助于获得更低的接触电阻,较初值降低了17.9%,提升C/Cu接触副的电接触性能,有利于能量传输;但过厚的氧化膜会增大接触电阻,导致接触界面放电频发,放电总能量较初值提升了104.4%,劣化其电接触性能。所得结果有助于进一步提升碳/铜接触副在低氧环境的服役性能。 展开更多
关键词 C/Cu接触副 载流摩擦磨损 电接触特性 界面氧化
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招弧角电极直流电弧运动特性分析 被引量：1
15
作者 刘益岑 吴广宁 +4 位作者 郭裕钧 刘毅杰 魏文赋 雷潇 李沛东 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期40-47,共8页
接地极线路是直流输电系统的重要组成部分,是直流系统不平衡电流和大地回流的入地通道.接地极线路遭遇雷击时,入地电流会在招弧角间隙形成稳定电弧,由于直流电流不存在周期性过零点,直流电弧很难熄灭,进而破坏线路绝缘,严重威胁直流输... 接地极线路是直流输电系统的重要组成部分,是直流系统不平衡电流和大地回流的入地通道.接地极线路遭遇雷击时,入地电流会在招弧角间隙形成稳定电弧,由于直流电流不存在周期性过零点,直流电弧很难熄灭,进而破坏线路绝缘,严重威胁直流输电系统安全.针对接地极线路招弧角处于野外开放空间、电弧运动受多场耦合影响的特点,建立了招弧角电弧磁流体动力学二维仿真模型,研究气流速度、方向以及招弧角结构对直流电弧运动特性的影响.研究表明:招弧角电极电弧主要受电磁力作用沿电极扩张方向运动,通过吹弧和拉伸,降低电弧温度,提高电弧电压,使电弧更利于熄灭;气流环境对电弧动态特性产生较大影响,同方向风速有利于电弧的吹离和疏导;同等风速下,水平方向气流吹弧效果更显著;电极样式对电弧的拉伸有重要影响,同等间隙距离下,双羊角电极对电弧的拉伸作用比单羊角电极更强;在入地电流持续注入的情况下,电弧易重燃,且难以彻底熄灭. 展开更多
关键词 接地极线路 招弧角 直流电弧 磁流体动力学 运动特性
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川藏铁路环境车顶绝缘子闪络特性研究综述 被引量：7
16
作者 郭裕钧 杨晨光 +3 位作者 张血琴 黄桂灶 陈纪纲 吴广宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期472-483,共12页
高速列车车顶绝缘子是保证列车安全运行的重要部件,起着机械支撑和电气绝缘的作用,任一绝缘子发生闪络都会导致高速列车供电中断甚至停运。川藏铁路沿线环境复杂恶劣,隧道群占比大,使得高速列车车顶绝缘子面临着高原低压、高温高湿等多... 高速列车车顶绝缘子是保证列车安全运行的重要部件,起着机械支撑和电气绝缘的作用,任一绝缘子发生闪络都会导致高速列车供电中断甚至停运。川藏铁路沿线环境复杂恶劣,隧道群占比大,使得高速列车车顶绝缘子面临着高原低压、高温高湿等多种极端环境和气候特征,其绝缘子的设计和配置不同于电网绝缘子。因此,针对川藏列车运行下的特殊环境,文章综述了近年来国内外学者在不同条件下对绝缘子闪络特性影响研究的现状,包括高海拔低气压、高速气流、温度湿度以及温差环境,并根据列车实际运行工况,对绝缘子闪络特性研究中存在的问题进行分析;同时基于川藏铁路复杂环境对列车绝缘子闪络特性的研究方向进行展望,认为应重点研究高海拔下车顶绝缘子闪络电压的校正及实际车顶绝缘子的闪络特性等,为川藏铁路车顶绝缘子的设计和选择提供理论和技术参考。 展开更多
关键词 川藏铁路 绝缘子 低气压 高速气流 温湿度 闪络特性
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基于EEMD模糊熵和GA-SVM的牵引网故障诊断研究 被引量：2
17
作者 包晗 曹保江 +2 位作者 刘凯 杨雁 吴广宁 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第5期128-137,共10页
牵引网发生故障时,如何快速诊断故障对维护铁路的正常运输秩序有极大影响,针对这一问题,提出一种基于EEMD模糊熵和GA-SVM的故障诊断方法。选取牵引网馈线电压在故障发生时刻后两个周期的故障分量波形作为原始故障信号,首先,对其进行EEM... 牵引网发生故障时,如何快速诊断故障对维护铁路的正常运输秩序有极大影响,针对这一问题,提出一种基于EEMD模糊熵和GA-SVM的故障诊断方法。选取牵引网馈线电压在故障发生时刻后两个周期的故障分量波形作为原始故障信号,首先,对其进行EEMD分解得到一系列的本征模态函数(IMF)分量,选取IMF1~IMF3分量并计算其模糊熵作为表征不同故障类型的特征量;然后,为对故障类型进行诊断,建立多分类支持向量机(SVM)模型,将特征量输入至SVM模型中进行训练和识别;同时,为使模型的性能达到最佳,采用遗传算法(GA)对模型进行优化。测试结果表明,该方法能够有效地对5种典型牵引网故障进行诊断,且准确率达到了96%,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 牵引网 故障诊断 EEMD 模糊熵 遗传算法 SVM 电气化铁路
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不同材质绝缘子污秽等级高光谱检测方法研究 被引量：5
18
作者 张血琴 周志鹏 +2 位作者 郭裕钧 杨坤 吴广宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1946-1955,共10页
该文提出了适用于不同材质(陶瓷、玻璃和硅橡胶)绝缘子表面污秽等级的高光谱检测方法,采集不同材质和污秽等级样本的高光谱数据,经预处理后提取标签集及检测集谱线数据;采用玻璃材质样本标签集数据建立污秽等级检测模型;并运用分段直接... 该文提出了适用于不同材质(陶瓷、玻璃和硅橡胶)绝缘子表面污秽等级的高光谱检测方法,采集不同材质和污秽等级样本的高光谱数据,经预处理后提取标签集及检测集谱线数据;采用玻璃材质样本标签集数据建立污秽等级检测模型;并运用分段直接标准化校正陶瓷、硅橡胶样本谱线数据,实现同一模型下不同材质样本的污秽等级检测。结果表明:不同材质样本同一污秽等级下,高光谱谱线吸收峰、反射峰位置及变化趋势有明显差异;同一材质不同污秽等级谱线差异主要为幅值。检测模型对玻璃、陶瓷和硅橡胶样本的污秽等级检测准确率分别为98.3%、95.0%和91.7%,并利用人工积污试验对模型进行了验证,污秽等级检测准确率为83.3%,证明了该模型可有效实现不同材质绝缘子表面污秽等级的高光谱检测。 展开更多
关键词 绝缘子 污秽等级 高光谱技术 分段直接标准化 支持向量机
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时速400km高速铁路弓网参数优化设计 被引量：3
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作者 孙传铭 陈星 +4 位作者 杨泽锋 张作钦 黄桂灶 魏文赋 吴广宁 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第6期172-179,共8页
时速400 km高速铁路技术的研发是我国加快建设交通强国的重要环节。国内尚未有适用于400 km下弓网参数评判标准,且现有弓网结构参数无法满足该速度下列车的稳定受流。在建立弓网动力学模型的基础上,基于高速铁路设计规范,尝试建立适用... 时速400 km高速铁路技术的研发是我国加快建设交通强国的重要环节。国内尚未有适用于400 km下弓网参数评判标准,且现有弓网结构参数无法满足该速度下列车的稳定受流。在建立弓网动力学模型的基础上,基于高速铁路设计规范,尝试建立适用于时速400 km下弓网接触力和离线率的评判标准,并提出400 km/h下弓网各结构参数优化设计方案。结果表明,选用接触线张力35 kN、承力索张力21 kN、接触网弛度0.2‰、弓头悬挂刚度9000 N/m、弓头悬挂质量6.0 kg、弓头悬挂阻尼80 N·s/m的参数值时,可将弓网接触力最大值、平均值、标准偏差分别由318.04,241.34,58.91 N减小到280.51,220.59,50.87 N,减小了11.80%、8.60%、13.65%,将离线率由4.33%减小到0.94%。优化后的弓网结构参数可以优化接触网弹性均匀程度、增强受电弓与接触网间的跟随性,从而改善弓网匹配效果,提高列车受流质量。研究成果可对400 km/h弓网参数评判标准的制定提供理论支撑。 展开更多
关键词 高速铁路 弓网动力学模型 评判标准 结构优化 跟随性
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弓网电接触系统服役性能的纵向磁场优化 被引量：2
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作者 何志江 杨泽锋 +2 位作者 王虹 魏文赋 吴广宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1228-1236,共9页
弓网接触副是高速列车获取能量的唯一路径,决定了列车能量传递的安全与稳定。弓网运行条件苛刻,需同时面对全天候复杂环境、高速滑动振动、大容量电能传输等挑战,接触副出现过度磨耗与异常磨损。现有的弓网磨耗调控措施往往仅提升机械... 弓网接触副是高速列车获取能量的唯一路径,决定了列车能量传递的安全与稳定。弓网运行条件苛刻,需同时面对全天候复杂环境、高速滑动振动、大容量电能传输等挑战,接触副出现过度磨耗与异常磨损。现有的弓网磨耗调控措施往往仅提升机械电气某单一方面性能,而综合性能难以同时满足大容量和长时服役需求。考虑到磁场在调控接触界面氧化与磨粒分布等方面的效应,提出引入纵向磁场的弓网磨耗主动调控思路。该文通过改变磁场参数,研究了磁场强度与极性对弓网接触副载流摩擦磨损性能的影响。结果表明:纵向磁场可有效降低摩擦系数的数值及波动性,且在载流工况下效果更显著;随着磁感应强度的增加,摩擦系数先降低后上升,磨损量则持续降低;不同极性磁场均有减缓摩擦磨损的作用。研究结果对需调版解决弓网异常磨耗问题的主动调控方法,以及提升弓网运行的稳定性具有指导意义。 展开更多
关键词 高速铁路 磁场优化 弓网系统 载流摩擦 抗磨减摩
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