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青藏铁路电气化工程电气外绝缘实验研究

田志军  
【摘要】:国内外已有的研究结果和运行经验均表明:高海拔地区空气相对密度较低,无论是绝缘子还是空气间隙,其放电电压都将降低。如果外绝缘设计不当,将会发生闪络事故。对于海拔2000m以下地区,规程中已经规定了大气参数对外绝缘放电电压影响的校正方法;目前国内外标准中尚未建立海拔2000m~4000m地区大气参数对放电电压影响的校正方法,但许多研究者根据各自的实验条件提出了不同的校正方法;而到目前为止,对海拔4000m以上地区大气参数对外绝缘放电影响的研究,国内外尚未见报道。 在建的长1136km青藏铁路中有960km地段的海拔超过4000m。因此,如何选择隧道净空绝缘间隙是青藏铁路建设中急需解决的技术难题。论文针对青藏铁路电气化工程25kV系统,在人工气候室内模拟海拔4000m以上地区的大气条件,对小于500mm的“棒—板”短空气间隙和绝缘子短串的工频、雷电和操作冲击放电特性进行了实验研究。根据实验研究结果分析了海拔4000m以上大气条件下“棒—板”短空气间隙和绝缘子短串分别在三种电压作用下放电特性,并提出了放电电压的校正方法。论文的主要工作和研究成果有: “棒—板”短间隙和绝缘子短串的放电电压均随海拔的升高而降低,且其降低的趋势与海拔的范围有关。气压可作为表征海拔高度对外绝缘放电电压影响的特征参数。提出无论是空气间隙还是绝缘子串,其放电电压均可用U=(P/P_0)~nU_0这种基本关系来表征,若以海拔4000m为基准,则表示为U=(P/P_(4000))~mU_(4000),其中气压对放电电压影响的特征指数n、m与电压类型和放电间隙的结构类型以及绝缘子类型等有关。论文提出了空气间隙和绝缘子在海拔4000m~5500m地区放电电压的校正系数,并初步分析了高海拔大气条件下“棒—板”短空气间隙和绝缘子短串放电电压随气压降低而降低的基本机理。


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