沖擊力對(duì)GIS中自由金屬顆粒行為影響及其危害性研究.pdf

1、自由金屬顆粒是危害GIS氣體絕緣設(shè)備的主要方式之一，在GIS腔體內(nèi)出現(xiàn)的自由金屬顆粒其尺寸大小，種類(lèi)具有隨機(jī)性。存在這樣一些類(lèi)型的金屬顆粒，在GIS正常運(yùn)行時(shí)，所受到的電場(chǎng)力小于其受到的重力，靜止在GIS殼體上，對(duì)GIS絕緣危害性較小。由于斷路器動(dòng)作振動(dòng)會(huì)使GIS殼體產(chǎn)生巨大振動(dòng)，而這些金屬顆粒一旦受到振動(dòng)影響，從靜止轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可能會(huì)降低GIS絕緣性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了GIS圓柱殼體受到負(fù)荷沖擊后振動(dòng)在殼體

2、上的傳播特性。振動(dòng)在殼體內(nèi)存在兩種傳播方式:橫波和縱波，其中橫波對(duì)靜止在殼體表面上的物體行為影響最大，縱波影響基本無(wú)影響。⑵仿真計(jì)算了球形顆粒受到?jīng)_擊外力作用后的運(yùn)動(dòng)行為，分析了有無(wú)外施電壓對(duì)球形顆粒跳動(dòng)高度的影響。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)球形顆粒進(jìn)行了沖擊振動(dòng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，球形顆粒受到振動(dòng)彈起高度僅與沖擊大小和位置有關(guān)，與外施電壓關(guān)系較小。處于高壓導(dǎo)體下方的球形顆粒，受到振動(dòng)跳起并在原地跳動(dòng)，其幅值不斷衰減，最終靜止在殼體上。球形顆粒處于均壓環(huán)下

3、方時(shí)，球形顆粒受到?jīng)_擊振動(dòng)后，在殼體上隨機(jī)跳動(dòng)，當(dāng)球形顆粒運(yùn)動(dòng)至均壓環(huán)邊緣處并且懸空，其水平方向的電場(chǎng)將使其向高壓導(dǎo)桿下方運(yùn)動(dòng)，并最終停止在高壓導(dǎo)桿下方。⑶仿真計(jì)算了線形顆粒受到?jīng)_擊振動(dòng)后產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角大小以及顆粒偏轉(zhuǎn)后的帶電量，研究了線形顆粒偏轉(zhuǎn)后的受力情況，分析了線形顆粒受沖擊振動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)行為。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)線形顆粒進(jìn)行了沖擊振動(dòng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，在沖擊振動(dòng)的作用下，線形顆粒出現(xiàn)一端向上偏轉(zhuǎn)，另一端與地電極接觸的狀態(tài)，導(dǎo)致線形顆粒帶電量急劇

4、增加，線形顆粒在庫(kù)侖力的作用下一直向上偏轉(zhuǎn)，直至顆粒垂直站立。線形顆粒在GIS內(nèi)部站立之后，受到垂直向上的電場(chǎng)力影響，線形顆粒不斷在上下跳動(dòng)，同時(shí)受到GIS內(nèi)部側(cè)向電場(chǎng)梯度力的影響，水平向絕緣子處運(yùn)動(dòng)。當(dāng)線形顆粒運(yùn)動(dòng)絕緣子處時(shí)，將會(huì)附著在絕緣子表面上。⑷靜止在GIS殼體內(nèi)的球形顆粒受到振動(dòng)彈起后跳動(dòng)，但最終會(huì)靜止在高壓導(dǎo)桿下方，對(duì)GIS有一定危害性;水平靜止在GIS殼體內(nèi)的線形顆粒受到振動(dòng)彈起后會(huì)運(yùn)動(dòng)至絕緣子處并附著在絕緣子表面上，對(duì)G