基于放电特性的动车组乙丙橡胶电缆绝缘老化表征参量及灵敏性研究

搭建动车组乙丙橡胶(EPR)电缆绝缘放电检测系统,制备4组分别近似等效EPR电缆绝缘在90℃下运行960,1 920,7 680和15 360 h的绝缘样品,在柱板电极系统下对其进行局部放电测试,将放电过程分为放电起始、放电发展、放电平稳和放电激发(S1-S4) 4个阶段;计算正负半周放电总能量差ΔW,分析放电量q-相位φ归一化谱图的偏斜度Sk和正负偏斜最大相似度|ΔSk|min;对最大放电量qmax作改进型Z-score规范化,计算规范化正值z+的频数比例P (z+)和最大正值zmax。结果表明:老化程度较深的EPR电缆绝缘,ΔW在S3阶段之前波动更明显,且在S3阶段ΔW<0;表征参量Sk随放电发展呈现递减速度逐渐变缓的单调性,能明显区分放电阶段,但对EPR电缆绝缘老化程度反应不够灵敏;表征参量|ΔSk|min用于表征EPR电缆绝缘老化程度反应较灵敏,当S2和S3阶段的P (z+)及zmax表征参量辅助使用时,|ΔSk|min的灵敏性显著提高。     

载流摩擦磨损中不同放电现象的机理研究

在销盘摩擦磨损试验机上试验研究不锈钢/浸金属碳的载流摩擦磨损性能,并记录试验过程中的放电现象.试验结果表明,与电源阴极相连的销试样以火花放电为主,与电源阳极相连的销试样以电弧放电为主.不同放电的形式对销试样的磨损特性有明显的影响,且放电强度随着电流的增加而增强.分析放电现象的机理表明,摩擦副的振动、电源的极性、接触的面积和摩擦副的相对运动是造成上述2种不同放电现象的主要原因.通过对放电机理和磨损特性的研究,为城市轨道交通接触线一受电弓系统稳定运行,提出减小弓网离线放电的措施.     

HXD1系列机车高压电缆总成C6修电气性能检测及试验

随着大量HX_D1系列机车陆续进入C6修修程,部分高压电缆总成出现绝缘劣化现象,存在放电烧损或炸裂故障的风险,对机车电路和行车安全产生重大隐患。文章介绍了HX_D1系列机车高压电缆总成的结构组成,分析了C6修电气性能检测和局部放电试验的方法、原理及关键项点。结合局部放电试验的结果,可准确判断高压电缆总成的绝缘劣化情况,有效预防电缆的故障和损坏,降低运用故障成本。     

利用电弧放电等离子体对合金进行化学热强化处理

介绍了电弧放电等离子体化学热处理的基本作用原理和过程,通过一系列试验,分析了经处理的金属试样的宏观组织和显微组织,揭示了这一化学热强化方法对铁基合金的金相组织和性能的影响。     

冻融循环作用下重塑黄土强度劣化试验研究

以青海省东部地区的黄土为研究对象,分别对不同含水率、干密度下的重塑黄土在冻融循环后进行剪切试验。结果表明:黄土的黏聚力和内摩擦角均随着冻融循环次数的增加产生了劣化;黏聚力在第1次冻融循环后劣化效应强烈,经过3～5次冻融循环后黏聚力变化趋于稳定状态;内摩擦角随着冻融循环次数的增加呈增大趋势。分析了在不同冻融循环次数下含水率、干密度对重塑黄土强度影响的过程与机理,并建立了黄土强度参数和冻融循环次数的函数关系式,反映重塑黄土在冻融循环作用下强度劣化规律。     

浅析津滨线干式变压器外部局部放电处理

介绍了干式变压器局部放电产生的原因、危害,津滨线干式变压器局部放电的处理措施.     

寒区铁路含冰率对碎石集料强度及变形特性影响试验研究

在寒区冰冻条件下,道砟间的冻结现象将加剧冻结道床与轨枕、路基相互作用的复杂性,给冬季有砟轨道的安全运行带来较大挑战。为探究寒区有砟轨道中冻结道床的强度和变形特性,制备不同含冰率下碎石集料试样并进行室内低温单轴压缩试验,讨论含冰率对冻结试样应力应变曲线、强度及变形特性的影响。为表征冻结试样峰后脆性特征,定义强度衰减系数,该系数随着含冰率的增大而降低,两者关系可用幂函数表示。研究结果表明：较低加载速率下,冻结试样应力应变曲线均为应变软化型。随着含冰率的增大,曲线屈服阶段增大,峰后塑性特性增强,应变软化特征更加明显。在失效模式上随着含冰率的增大,试样由脆性破坏转为轴向劈裂的韧性破坏。高含冰率下道砟接触界面的冻结强度显著提升,会加剧冻结试样中道砟颗粒的劣化破碎行为。含冰率对力学性能有显著影响,抗压强度和有效弹性模量随含冰率的增加而增大,含冰率与抗压强度的关系可用指数函数来表示,与有效弹性模量呈近似线性关系,基于强度衰减法可估计冻结碎石料的残余强度。研究成果不仅对寒区铁路冻结道床的力学特性探究具有重要工程应用价值,也能为冰-石冻结混合体的力学行为研究提供可靠试验依据。     

电力机车高压电缆柔性终端放电击穿故障分析

针对电力机车运用过程中出现的高压网侧柜内高压电缆柔性终端放电击穿故障,详细阐述了故障电缆试样低温振动综合实验、温度交变试验、交流耐压试验、谐波老化及冲击耐压试验、低温耐压试验以及应力控制管的低温热缩性能试验等研究情况,并通过仿真分析进一步论证,确定了高压电缆故障的原因。     

钩舌内S面磨损堆焊后不同热处理工艺对其强度的影响

研究了厂修钩舌内S面磨损堆焊修复后,不同的热处理工艺对其静载荷强度的影响;采用单铸试样模拟焊缝过热区,研究纯过热区材料疲劳极限强度与正常材料的疲劳极限强度的差异;评估堆焊热影响区对钩舌使用性能的影响程度,为制定焊后处理方式提供试验依据。     

铝合金的等离子点焊

本文介绍了在氩气保护下用交流钨电极压弧焊进行铝合金板材点焊接头成形的研究结果。制定了铝合金板材的等离子点焊工艺。焊接试样的金相分析和机械性能试验结果表明,焊件有着良好的强度,在焊接接头上没有缺陷。     

CR400AF型动车组高压电缆终端放电击穿故障分析

在概括介绍动车组高压电缆总成基础上,以运用现场发生的一起CR400AF型动车组高压电缆终端放电击穿(正文简称为高压电缆终端放电击穿故障)为例,对电缆终端局部放电产生的表象及危害进行分析,针对故障成因提出对策,旨在为防止和处理同类故障提供参考和借鉴.     

变压器局部放电在线监测技术现状及前景

通过对变压器局部放电在线监测进行分析,简要介绍了目前常见的局部放电的几种类型,如何定位和检测方法以及今后的发展趋势,从而揭示了目前变压器局部放电在线监测的研究重点。     

考虑级配影响的透水性基床填料细观空隙特征研究

大空隙级配碎石填料因其较好的渗透性能广泛应用于透(排)水性基床,然而级配对细观三维空隙特征的影响尚不明确。针对此不足,对3种代表性级配的透水性基床填料试样开展室内新型平板振动压实试验,并对压实后的试样进行高精度工业XCT扫描,重构其三维模型并获取其内部空隙,计算面空隙率、等效体积和三维形态等空隙结构特征指标,分析不同级配(颗粒堆积结构)对其三维形态及分布规律的影响。研究结果表明,不同级配的试样其内部面空隙率沿高度方向总体呈对称分布,即两端大中部小,骨架密实型颗粒堆积结构试样其面空隙率处于最低水平且沿高度方向的差异性最小,骨架空隙型颗粒堆积结构试样其面空隙率最大且不均匀性也最大;随着颗粒堆积结构从悬浮密实型过渡至骨架密实型再至骨架空隙型,试样内部空隙总数量大幅减小,孤立微空隙和小空隙数量减小,连通性较好的中空隙与大空隙增多;空隙形态逐渐演化为不规则型和长条型,并从较为圆润丰满型过渡至边缘残缺型,具有更好的连通性,可提供水气运移的通道。优化颗粒堆积结构有利于形成连通空隙并提供渗流通道,进而提升基床填料的水-力特性。研究结果可为透水性级配碎石基床填料的优化设计提供理论依据和技术参考。     

顺层路堑岩体结构面剪切试验研究和边坡设计优化

为确定岩体结构面抗剪强度参数,开展了砂岩、砂岩夹泥岩、泥岩、页岩在天然状态及饱和状态下的原位抗剪试验。根据试验设计参数对全线顺层路基边坡进行了优化设计。结果表明:各岩层原位直剪试验的剪切应力和剪切位移的关系曲线具有明显的峰值强度,并出现较稳定的残余强度;结构面强度与试样、颗粒大小、岩质胶结程度、密实程度等因素有关,且在饱和状态下抗剪强度参数较天然状态下低。经设计优化后,节省了建设成本。     

基于SVM的变压器局部放电故障诊断研究

进一步研究变压器的常见故障,从而深入研究SVM算法的基本原理。利用MATLAB软件编写了SVM的局部放电故障诊断模型,对4种放电类型进行了模式识别,分类结果的准确率达到了95%,完全符合要求。为变压器的故障诊断提供了一种全新的理念和便捷的方法,分析结果为变压器的故障研究提供了重要参考。     

高寒车载柔性电缆终端放电通道延伸与击穿过程的研究

电力机车在高寒地区运行时,会出现车载电缆柔性终端炸裂故障。为了研究击穿过程并探究击穿机理,首先在实验室内通过搭建低温实验平台模拟还原了电缆终端低温运行的实际工况,进而实施了局部放电及低温耐压试验。试验结果表明,低温下电缆终端发生局部放电,并在耐压试验中发生击穿,与实际情况相符。通过解剖电缆终端发现,应力管内部有明显的放电通道,外半导体层边缘及应力管末端有大范围烧蚀痕迹,击穿点位于应力管末端。在此基础上本文建立了电缆终端的三维立体模型,并基于有限元仿真软件进行仿真分析计算,仿真结果表明电缆终端存在大范围烧蚀痕迹位置,电场畸变同样严重,与试验结果吻合。最后本文探讨了放电通道延伸与击穿过程。     

冻融循环作用对黄土力学性质损伤的试验研究

通过对陕西杨凌Q₃黄土进行不同初始含水量、不同低温温度及不同冻融循环次数条件下的静三轴剪切试验,揭示不同初始含水率、不同低温温度及不同冻融循环次数对黄土力学性质影响的过程与机理,基于极限平衡法建立冻融循环作用下强度参数的损伤模型。研究结果表明:黄土强度参数随冻融循环产生劣化,黄土的黏聚力c开始时冻融循环劣化效应强烈,在经过5⁷次冻融循环后,黏聚力达到一个稳定值,当含水量很高时黏聚力下降不明显,内摩擦角φ随冻融循环次数无明显变化;建立的强度参数值随冻融循环次数增加的损伤模型能够很好地反映冻融循环作用下黄土抗剪强度的折减劣化规律,该损伤模型对冻融损伤作用下黄土地区的工程设计与施工具有指导和借鉴意义。     

一种便携式储能器件直流放电装置

当前应用于储能器件的直流放电装置大多采取恒定电阻或可调电阻两种模式,无法实现恒流放电,放电效率低且需要外接控制电源。为提高放电效率,实现恒流放电功能,同时提升放电操作的便利性,文章提出一种便携式直流放电装置。一方面,放电装置通过内部可升压和降压变流模块输出额定电压至放电模块,实现恒定电流放电功能;另一方面,放电装置内部自带电源模块作为控制电源,从而实现可移动放电,且放电过程中内部由超级电容组成的电源模块可通过外部储能器件循环充电利用。     

雾霾对接触网绝缘子电位和电场分布的影响

为研究雾霾环境对绝缘子沿面电位和电场分布的影响,基于静电场有限元法建立接触网复合绝缘子的二维仿真模型,依靠有限元软件Comsol计算分析绝缘子在不同雾霾浓度环境下的电位和电场分布。研究结果表明:空气中悬浮的雾霾颗粒在不带电时会小幅畸变绝缘子沿面电位和电场;当绝缘子附近的雾霾颗粒荷电后,会对绝缘子沿面电位和电场产生明显的影响,不同的雾霾颗粒的浓度,不同的带电极性也会对绝缘子沿面电位和电场畸变幅度产生不同的效果。     

3D打印技术在节理岩体试样制备中的应用与研究

岩石节理面的粗糙度对岩体的形变、位移和强度均有显著影响。为了研究岩石节理面粗糙度的测量问题,以巴顿(Barton)公式[1]为基础,利用3D打印技术制作模具并以此制备模拟岩石试样。选取10组不同粗糙度的节理面,以相同的法向应力进行直剪试验,研究恒定的法向应力下节理面抗剪峰值与粗糙度的定性关系。将试验结果与巴顿公式进行对比分析,验证其数据的合理性。试验结果表明:3D打印技术应用于节理面试样制备中的模具制作可行且高效。