高海拔高速运行高铁车顶绝缘子风压分布及海拔修正

车顶绝缘子是高铁动车组列车重要的组成部件,高海拔地区运行中车顶绝缘子在高速气流作用下周围风压分布形成负压区导致其综合气压远低于实际海拔对应的气压进而影响车顶绝缘子电气性能。该文基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD),建立仿真模型,分析高速气流作用下车顶绝缘子周围风压分布特性及影响因素,并提出高海拔高速气流综合作用下车顶绝缘子电气强度修正方法。结果表明:车顶绝缘子的风压低值分布在侧风面伞裙根部(大伞在下表面根部,小伞在上表面根部);迎风面风压、背风面和侧风面风压的绝对值都随风速的增大呈指数增长,且海拔越低,增长越快;攻角为80°左右时将形成更明显的低压区;海拔4000m、运行速度为360km/h综合作用下车顶绝缘子形成负压相当于4599米海拔对应的气压,车顶绝缘子外绝缘修正应予以考虑。

基于界面相互作用的黏附接触数学模型研究进展

黏附接触现象在各个领域都有着很重要的作用和影响。若要分析物体间的黏附接触行为,则建立相应的数学模型是有效的方法之一。现有文献中的数学模型种类繁多,对于不同受力情况下的黏附现象所适用的理论也不尽相同。针对常见的黏附现象,按照其不同的受力形式分为弹性体接触、粗糙表面黏附及基材表面剥离等几大类,分别对以上几类接触行为采用的理论模型及其应用进行了归纳分析整理。综合叙述了基于计算机模拟技术的现代仿真模型的基本原理、应用和发展,重点介绍了适用于一般物体之间黏附行为分析的通用模型,以期为黏附接触领域的研究和建模提供指导和参考。对于弹性体接触的情况,重点介绍了经典力学接触理论的基本公式和适用类型,包括Hertz接触理论、JKR模型和DMT模型等,并依据Tabor数讨论了JKR模型与DMT模型的差异。对于粗糙表面的黏附接触,重点介绍了Greenwood和Williamson(GW模型)所提出的多凸起模型的基本理论和局限性。对于材料的表面剥离情况,重点介绍了剥离力学中应用最广泛的Kendall剥离模型的基本理论。对于现代仿真技术手段,重点介绍了分子动力学模型(MD模型)和有限元模型(FEM)的基本思想和优缺点。之后分别对以上各类模型的拓展完善、应用领域及研究进展进行了归纳总结,最后对黏附接触领域数学模型的发展方向进行了展望。

绝缘子长串交流污耐压特性及海拔修正系数

为获得绝缘子串的50％污耐受电压（U50％）特性及相关的海拔修正系数,利用大型人工环境气候实验室,开展了300 kN双伞型瓷绝缘子（XWP2-300）串在模拟海拔下（0～4 000 m）的交流人工污秽试验.研究结果表明：在不同的模拟海拔高度下,U50％与附盐密度（SDD）ρSDD之间的关系可用相同的方程式表达;由于大雾室内润湿的非均匀性,试验所得U50％与串长的关系呈现弱非线性;相同盐密条件下,绝缘子串在不同安装方式下的U50％几乎相同;盐密对U50％的气压影响特征指数n有影响,重盐密下的n值较轻盐密下的小;串长对n值无影响,相同盐密下不同绝缘子串长的n值相同;绝缘子串型对n值有影响,单I悬垂布置、V型串布置和耐张布置时的n值依次减小.论文研究成果对高海拔地区交流特高压工程污秽外绝缘设计具有重要的指导意义.

蒸汽雾中悬式绝缘子表面污层饱和附水量研究

为给输电线路绝缘子自然积污污秽度测量、微溶盐对污层电导率贡献和污闪电压研究提供参考,在人工雾室内对单片悬式玻璃、瓷和复合绝缘子的表面污层饱和附水量进行了研究。分析了材质、伞形、污秽度、复合绝缘子憎水性对蒸汽雾中绝缘子的表面污层饱和附水量的影响。研究表明:绝缘子饱和附水量与绝缘子的表面积和附灰密度(NSDD)直接相关,饱和附水量与NSDD基本呈线性关系,当NSDD增大到3.0 mg/cm2时,饱和附水量趋于饱和;相同污秽度下,瓷绝缘子的饱和附水量密度约是玻璃绝缘子的1.1倍;空气动力型绝缘子饱和附水量密度分别为伞下带棱的普通和深棱型绝缘子1.1、1.2倍;复合绝缘子饱和附水量密度远大于瓷绝缘子和玻璃绝缘子,约为单伞玻璃的3.9倍,单伞瓷的3.5倍,3伞瓷的3.1倍;复合绝缘子憎水性丧失后,饱和附水量密度约降低为憎水性丧失前的2/3。研究结果可为绝缘子污秽度测量、污层电导率研究和污闪试验提供参考。

人工模拟自然横风条件下绝缘子快速积污特性

为研究风对绝缘子积污特性的影响,该文利用直流风洞研究了风速和风向对瓷钟罩绝缘子和瓷双伞绝缘子积污特性的影响,并利用Fluent软件建立了绝缘子三维CFD仿真模型,对其周围的空气流场特性进行了分析。结果表明:空气流场对绝缘子积污状况的影响主要表现在风速和风向两个方面,风速和风向对绝缘子上下表面积污量和积污分布均有影响,风速在2.2~4.5 m/s之间时,绝缘子的上下表面污秽度是逐渐增大的,在风速4.5m/s附近的时候达到峰值。随着风速的继续增大,绝缘子表面的污秽度呈下降趋势,当风速大于6.0m/s左右时,绝缘子上下表面污秽度下降趋于平缓;不同风向对下表面有环形伞棱的绝缘子影响较小,对下表面无伞棱结构的绝缘子影响较大。该文研究成果可为污秽外绝缘的设计优化提供理论依据和数据支持。

污秽中CaSO_4质量分数对XWP2-160瓷绝缘子串交流污闪特性的影响

输电线路绝缘子在自然条件下表面积污成分中含有大量的CaSO4，而污秽中CaSO4对绝缘子污闪特性产生较大的影响。为此，以7片XWP2-160型绝缘子串为试品，在人工雾室中进行了人工污秽试验，研究了CaSO4对绝缘子污耐压及泄漏电流的影响规律。研究表明：随着CaSO4质量分数的增加，绝缘子串污耐压呈幂函数形式递增，泄漏电流峰值递减；在CaSO4作用下，可溶性物质密度（SCD）对绝缘子污耐压的影响程度是附灰密度NSDD影响程度的1．45～1．7倍，SCD对绝缘子泄漏电流峰值的影响程度是附灰密度（NSDD）影响程度的3~4倍；随着污秽度的提高，CaSO4质量分数的改变对绝缘子污耐压的影响逐渐增大；随着CaSO4质量分数的增大，SCD、NSDD的改变对绝缘子污耐压及泄漏电流峰值的影响逐渐减小。研究结果可为输电线路外绝缘设计和运维提供参考。

污秽中CaSO_4对典型瓷、复合绝缘子交流污闪特性影响对比分析

自然条件下输电线路绝缘子表面积污成分中含有大量的硫酸钙(CaSO_4),而污秽中CaSO_4对不同型式绝缘子的污闪特性有着不同的影响。为此,以7片XWP2-160型瓷绝缘子串和FXBW4-35/70型复合绝缘子为试品,在人工雾室中进行了人工污秽试验,对比分析了CaSO_4对这2种型式绝缘子污耐压、闪络电压梯度及泄漏电流峰值的影响差异。研究表明:随着CaSO_4质量分数的增加,这2种型式绝缘子污耐压和闪络电压梯度均递增,而泄漏电流峰值递减;不同CaSO_4质量分数下,复合绝缘子的闪络电压梯度是瓷绝缘子闪络电压梯度的1.3~1.7倍,说明复合绝缘子耐污闪性能优于瓷绝缘子;此外,在CaSO_4作用下,盐密(SCD)的改变对于瓷绝缘子污耐压的影响程度为复合绝缘子的1.0~1.2倍,而对于闪络电压梯度为0.8~1.0倍,对于泄漏电流峰值为0.2~0.6倍。研究结果可为输电线路外绝缘设计和运行维护提供参考。

长串绝缘子高海拔人工污秽试验泄漏电流分析

为获得长串绝缘子泄漏电流随盐密及海拔的变化规律,开展了不同海拔高度、不同盐密类型下的绝缘子人工污秽试验,获得了泄漏电流波形数据,通过傅里叶变换将泄漏电流从时域变换到频域。对泄漏电流幅频和相位特性的分析结果表明随着泄漏电流幅值的增大,3次谐波的含量逐渐减少,电流波形越接近正弦波,电流电压相位差也逐渐减小,在泄漏电流幅值为54.23、101.50、355.28 m A时,3次谐波含量分别为47%、38.6%、20.6%,电流电压相位差分别为–18.04°、–17.17°、–13.68°。对不同盐密的绝缘子串的泄漏电流峰值进行分析发现,可用泄漏电流峰值表征绝缘子污秽度。通过对不同海拔下泄漏电流峰值分析发现,泄漏电流峰值与海拔高度满足一定的关系式。研究结果表明不同海拔地区的绝缘子的防污闪预警泄漏电流阈值应进行差异化设定,该研究规律对高海拔地区绝缘子安全稳定运行具有一定的指导意义。

特高压交流输电线路倒V型绝缘子串电场分布计算和均压环参数优化设计

倒V型复合绝缘子串相比悬垂绝缘子串有更好的防污、防冰特性,适用于特高压输电线路的改造,而绝缘子串的金具电晕特性问题需要关注。为保障特高压交流输电线路倒V型复合绝缘子串均压环满足工程防晕降噪要求,本文建立了特高压输电线路倒V型复合绝缘子串和均压环的三维有限元模型,采用有限元软件ANSYS对复合绝缘子串和均压环表面电场进行了计算,分析了均压环中心直径、管径、罩入深度、倒V串夹角以及绝缘子串长对电场分布的影响。在综合考虑各因素的前提下,采用控制变量法给出了均压环等参数优化配置建议。

考虑CaSO_4的盘形悬式绝缘子串交流污耐压修正研究

为解决输电线路绝缘子自然污秽中Ca SO4等微溶盐导致相同测量盐密下人工污秽与自然污秽试验绝缘子污耐压存在差异的问题,考虑绝缘子表面污层饱和附水量,从电导率等价角度出发,研究了人工污秽(Na Cl)等值盐密与自然污秽(Na Cl和Ca SO4混合盐)等值盐密的等价性,建立了混合盐表观盐密的计算公式;结合Ca SO4饱和溶解度建立了考虑盐密、灰密、不同Ca SO4质量分数的绝缘子污耐压修正公式,并与7片XWP2—160绝缘子串污耐压试验数据进行了对比。研究结果表明:在一定的盐质量浓度下,溶液的电导率随着混合盐中Ca SO4质量分数的增大而逐渐降低,污耐压修正公式修正数据与试验数据误差在7.2%以内。研究结果可为线路绝缘子污耐压修正、外绝缘设计和运行维护提供参考。

输电线路绝缘子用融冰型防覆冰涂料的研究

为制备一种具备高憎水性、可降低水冰点的融冰型防覆冰涂料,筛选出能降低水的固-液相转变温度的金属有机化合物,并对含金属有机化合物的低冰点型融冰涂料进行了研究。结果表明:制备的低冰点型融冰涂料可将水的冰点温度由0℃降至约-4℃,并能使垂直白铁片试样上的覆冰在9 h后完全脱落,融冰和脱冰效果显著。在绝缘子上试验时,可观察到涂层与覆冰界面间有液态水出现,随着时间的延长,融冰点逐渐增多、扩大,融冰效果显著。由于绝缘子伞倾角较小,其冰层难以自然脱落。为实现工程应用,可考虑使用伞倾角较大的绝缘子,以增强脱冰效果。

基于ARM单片机的异步电动机远程监测系统的设计

为了降低异步电动机监测系统成本和不增加电机转子的转动惯量,结合异步电动机动态速度估算、电磁转矩方程和可编程低通滤波器观测磁链,实现了无速度、无扭矩传感器的异步电动机转速和转矩的估算。系统的硬件设计采用性价比非常高的ARM单片机,12位串行A/D,以及通用电流电压传感器,大大提高了监测系统的性价比。为了实现监测系统与远程计算机之间的通信,该监测系统还设置了MC35I无线通信模块。试验结果验证了该异步电动机转矩和转速估算的有效性。

一种新的磁链观测方法及其在感应电动机直接转矩控制中的应用

为了解决基于层叠式可编程低通滤波器磁链观测的感应电动机直接转矩控制系统的动态性能差和无自起动能力问题,提出了一种二阶层叠式可编程低通滤波与理想积分融为一体的新的磁链观测方法。针对低通滤波器带来的时间延迟而导致电动机磁链和转矩观测波动,提出了限制磁链变化率的方法。为了检验磁链观测方法的性能,在Simulink下建立了感应电机空间矢量调制DTC仿真模型,并利用TMS320F2812进行了实验验证。仿真和实验结果证实了该磁链观测方法的有效性。

浅析公允价值计量对企业利润的影响

新企业会计准则较全面地在我国的企业财务核算和管理中引入了公允价值的计量属性，并且得以广泛运用，这种转变将会对我国企业的财务状况与经营成果产生重大影响。本文在介绍了公允价值基本含义的基础上，从债务重组、非货币性资产交换、投资性房地产及金融工具等方面揭示了公允价值计量对企业利润产生的影响。

750 kV复合横担外绝缘特性试验研究

复合材料横担凭借其耐污性、耐雷性优良、重量轻、便于安装等优点,在架空输电线路中具有大规模应用的潜力。为了深入研究复合横担绝缘子的外绝缘特性,实现在750 kV交流输电线路上改造应用的目标,采用750 kV复合横担真型塔头试品,通过模拟系统操作过电压和雷电过电压对试品进行塔头冲击电压试验,同时在大型环境气候试验室开展了全尺寸复合横担绝缘子人工污秽工频电压试验。试验结果表明该复合横担塔头绝缘强度可以满足我国西北地区海拔1 500 m条件下的750 kV交流输电线路运行要求。

人工积污试验系统及绝缘子积污特性

开展绝缘子积污特性研究对污秽外绝缘的设计和运行维护具有重要意义,利用人工积污特性试验装置开展模拟环境下的绝缘子积污试验,可在较短时间内获得绝缘子的积污特性。为此研制了新型人工模拟自然积污试验系统,实现了风、雨、雾、干燥、电压及污秽物浓度等因素的独立控制,提出了人工模拟自然积污的试验方法。人工积污试验结果表明,随着污秽浓度的增加绝缘子表面的积污量趋于饱和,随着风速从2.2 m/s升至7.5 m/s,绝缘子表面污秽度呈现先逐渐增大后减小的趋势,随着时间的增长绝缘子表面积污量呈现初期较为缓慢、中期加快、后期趋缓并逐渐饱和的趋势,相同运行环境下绝缘子下表面积污由重到轻依次为普通、双伞型、三伞型。

高效清除硅橡胶绝缘表面污秽可剥离胶带的研究

除去复合绝缘子硅橡胶绝缘表面污秽是防止污闪并保障特高压电网安全运行的有效途径之一,本研究以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(N,N′-MBA)为内交联剂,通过四元共聚法制备一种性能优良的丙烯酸酯可剥离胶带,探究交联度对可剥离胶带的粘接性能和耐热性能的影响.结果表明:当N,N′-MBA添加量为0.15%(质量百分比)时,可剥离胶带有较优异的粘接性能和耐热性能,相比于未交联的丙烯酸酯可剥离胶带,其热稳定性和耐热温度分别提高了18℃和40℃,尤其是持粘力有了大幅度提升,从17 min增大到了124 min.此外,可剥离胶带能有效地除去硅橡胶绝缘表面的污秽且憎水性得到恢复,污秽除净率和除盐率均达95%以上.

民乐创作与科技的关系研究——以民族拉弦乐器的声学研究为例

以中西拉弦乐器音响及其组合的音色特征、中西管弦乐队中拉弦乐器的音强特征与音响匹配问题为基本研究内容,利用当代声学测量与分析手段,分别对中西拉弦乐器音响及其组合结构进行声学测量与频谱分析,并通过比较分析,揭示两者之间存在的差异。

硅橡胶表面老化、改性与修复的研究

主要探讨了硅橡胶表面产生电晕老化的原因和电晕老化的评估方法,并介绍了氢氧化铝(ATH)等无机填料对硅橡胶表面抗电晕老化改性的影响,归纳了硅橡胶表面紫外老化发生的机理以及相应的紫外老化评估手段。另外,讨论了二氧化钛、二氧化铈等光屏蔽剂以及紫外线吸收剂对硅橡胶表面耐紫外辐照老化性能的作用,总结了硅橡胶表面出现热老化的原因、相应的热老化评估方法以及当前国内外改善硅橡胶表面耐热老化性能常用的方法。论述了硅橡胶老化表面修复的最新研究进展。最后,提出了目前国内外学者在硅橡胶表面老化研究方面存在的一些问题,并对未来的发展方向进行了展望。

SBS/EVA热熔胶的制备及性能

本研究通过将乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS),氢化C_5石油树脂,石蜡,填料和抗氧剂在密炼机中共混密炼,制备了一种新型的SBS/EVA热熔胶并对产品进行结构和性能表征。通过单因素考察法分别探讨了SBS热塑性弹性体对SBS/EVA热熔胶的软化点、剥离强度和拉伸强度的影响,研究了SBS的含量对热熔胶破坏状态的影响。结果表明,SBS的加入可以大幅提高EVA热熔胶的拉伸性能和粘接性能,软化点和拉伸强度都随着SBS加入量的提高逐渐增大。剥离强度随SBS含量的提高先增大后减小,SBS的最大加入量为25%。扫描电镜(SEM)图片显示SBS可以提高EVA热熔胶的韧性。