并联复合绝缘子覆冰过程中的流场特性研究

 2021/2/19  来源:

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    中国南方冬季极易发生大面积冰灾,覆冰容易造成绝缘子电气特性下降,所引发的事故严重威胁输电线路安全,因此有必要探索绝缘子覆冰特性。目前,国内外学者针对单串绝缘子的覆冰特性进行了大量且深入的研究,而针对特高压输电线路广泛使用的并联多串绝缘子覆冰特性研究还尚未见报端。故文中利用Fluent流场软件对并联复合绝缘子串覆冰过程中的流场特性进行研究,结果表明:覆冰过程中空气会在绝缘子的背风面形成漩涡,相对软风情况下气流越强则漩涡越明显;绝缘杆径周围气流分布会因风速变大而不均匀,且流速增大;空气中的水滴速度增长范围会受到气流的影响,气流越强增速范围越大;并联绝缘子空隙处的水滴运动轨迹会相互影响,因此水滴的体积分数在并联绝缘子内侧受到影响。文中探求并联绝缘子覆冰流场特性可为研究绝缘子覆冰闪络提供一定的理论参考。
    覆冰过程中,气流会在绝缘子背风面产生漩涡,相比软风而言,微风下的涡流更明显;风速的大小会直接影响到绝缘子伞裙附近的气流速度分布,绝缘子迎风面的静压力分布总是大于背风面及其他区域。水滴运动规律与气流相似,水滴在绕流绝缘子时,空气粘滞性会使水滴的速度降低梯度较大,会在绝缘子背风侧形成漩涡,并导致背风面覆冰,但背风面的覆冰量明显低于迎风面。水滴在绝缘子伞裙附近速度降低梯度较大;风速较小时,绝缘子背风侧的水滴速度较迎风面降低更多;水滴在绝缘子两侧的速度差随风速的增加而增大,且与水滴MVD大小无明显关系。背风侧的体积分数较迎风面更小,但迎风面与背风面的体积分数在环境风速较大且水滴 MVD 一定条件下,其差异较小;绝缘子内外两侧附近水滴体积分数在风速较小的时候是基本一致。
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