动车组车顶高压电缆终端电场仿真及界面缺陷模拟研究

动车组车顶电缆终端属于高压系统的关键部件,也是影响动车组安全运行的关键设备。本研究分析了高压电缆和电缆终端的结构特点,建立了电场仿真模型。采用宽频介电谱系统测量了电缆终端用绝缘材料三元乙丙橡胶(EPDM)和环氧树脂(EP)的介电参数随温度的变化。对比分析了不同运行工况下电缆终端电场分布,模拟了电缆绝缘和应力锥界面气泡和水珠缺陷对界面电场分布的影响。结果表明:在动车组运行温度范围(-40~60℃)内,随着温度升高,EPDM的介电常数逐渐减小,EP的介电常数则缓慢增大;环境温度变化对电缆终端电场分布的影响较小,复合绝缘界面的最大切向场强保持在0.40 k V/mm左右;额定电压下电缆绝缘与应力锥的界面切向场强为0.40 kV/mm,冲击电压下界面切向场强为4.73 kV/mm;复合绝缘界面气泡引起的最大畸变电场为8.48 kV/mm,界面水珠引起的最大畸变电场为4.45 kV/mm。研究结果可为电缆终端的故障分析提供理论参考。

GPO-3隔板对棒-板间隙工频击穿电压的影响及表面残余电荷特性

在空间有限的高压箱内部,通过合理引入绝缘隔板,可显著提高整个系统的绝缘性能。该文研究聚酯玻璃毡板(GPO-3)尺寸、位置和厚度对"棒-隔板-地电极"工频击穿特性的影响;采用非接触式表面电位计,研究放电后隔板表面残余电荷衰减特性。实验结果表明,GPO-3隔板的增加会阻止电晕层的发展,"棒-隔板-地电极"系统的击穿电压最大可提高至原来的1.91倍。当隔板厚度超过约6mm时,击穿电压增幅较小;工频电压下间隙放电后,GPO-3表面存在明显的残余电荷,且滞留时间较长,放电后GPO-3的表面电位为3856V,衰减1h后仍为239V。基于Simmons理论,计算材料表面陷阱分布,发现GPO-3表面残余电荷密度峰值为1.59×10^19/m^3和8.87×10^18/m^3,对应陷阱能级约为1.0eV,深陷阱是导致隔板表面电荷积聚的主要原因。该文可为工程设计中绝缘隔板的设计提供理论和实验依据。

一种基于加速退化试验的车端连接器寿命评估方法

本文对YH400-G50型车端连接器进行寿命评估。通过分析连接器线上使用故障情况,确定其主要失效是由于密封失效导致。对连接器及关键部件进行高温加速寿命试验,确定O型密封圈为连接器最薄弱部分。以连接器的温升作为特征参数,按照使用温度为65℃,预测其使用寿命约15.7年,根据Arrhenius模型,计算连接器的激活能为0.71eV,为同类型连接器加速试验提供一种参考方法。

DC600 V列车供电集中控制器实时检测记录系统

介绍了列车供电集中控制器实时检测记录系统的工作原理。