低温、高污染地区接触网绝缘子清洗装置研究

• 作 者: 罗毅
• 出 处: 西南交通大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 低温高污染 干冰清洁技术 绝缘子 离散相模型 喷枪

在接触网供电线路中,绝缘子在维护输电线路的安全与稳定发挥着重要作用。随着时代的不断进步,铁路物流运输日益发达,在火车货场周围,空气中的污秽越来越复杂,污秽程度也越来越高,严重影响供电输电系统的安全工作。本文对低温、高污染地区接触网绝缘子污染情况进行调查,分析其污秽成分;对比各清洁方式在低温、高污染工况下的应用优劣,选择干冰清洗方式对绝缘子进行清洗。设计出干冰清洗装置总体方案,包括轨道平板车、干冰清洗执行机构、干冰清洗系统以及附件。设计出干冰喷枪,运用Fluent对干冰喷枪的流场及颗粒特性进行研究,应用田口方法对几何参数进行优化。对喷枪的清洗参数进行研究,确定出各参数对干冰清洗效果的影响,并对干冰清洗参数进行优化设计。(1)对课题背景进行分析研究,对处于低温、高污染地区的接触网绝缘子周围环境进行调查、分析,对污秽成分进行分析,对各清洁方式在低温、高污染环境中应用优劣进行分析,确定清洁方式为干冰清洗方式。(2)对接触网清洗作业要求进行分析,对干冰清洁装置总体方案进行设计,包括走行机构、执行机构、喷枪模块及系统的设计,对主要部件进行选型,并对装置在线清洁时的绝缘安全性进行分析。(3)对干冰喷枪进行设计。应用Fluent仿真,研究喷枪几何参数对喷枪流场及颗粒特性的影响,结合田口方法对喷枪几何参数进行优化,确定出满足课题要求的最优喷枪内腔几何结构,并对喷枪的三维流场特性进行研究,确定喷枪的横断面结构。(4)对清洗参数进行研究,应用Fluent对喷枪流场进行仿真,研究进气压力、干冰流量、干冰颗粒直径及长度等干冰清洗设备输入参数对喷枪流场及颗粒项特性的影响,对清洗设备输入参数进行优化设计,设计出最佳输入参数组合;同时对干冰清洗角度、清洗距离以及喷枪移动速度等因素对清洗效果的影响进行研究。