沖擊力對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，種類具有隨機性。存在這樣一些類型的金屬顆粒，在GIS正常運行時，所受到的電場力小于其受到的重力，靜止在GIS殼體上，對GIS絕緣危害性較小。由于斷路器動作振動會使GIS殼體產(chǎn)生巨大振動，而這些金屬顆粒一旦受到振動影響，從靜止轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動狀態(tài)，可能會降低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)荷沖擊后振動在殼體

2、上的傳播特性。振動在殼體內(nèi)存在兩種傳播方式:橫波和縱波，其中橫波對靜止在殼體表面上的物體行為影響最大，縱波影響基本無影響。⑵仿真計算了球形顆粒受到?jīng)_擊外力作用后的運動行為，分析了有無外施電壓對球形顆粒跳動高度的影響。在實驗室對球形顆粒進(jìn)行了沖擊振動試驗，結(jié)果表明，球形顆粒受到振動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，受到振動跳起并在原地跳動，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，球形顆粒受到?jīng)_擊振動后，在殼體上隨機跳動，當(dāng)球形顆粒運動至均壓環(huán)邊緣處并且懸空，其水平方向的電場將使其向高壓導(dǎo)桿下方運動，并最終停止在高壓導(dǎo)桿下方。⑶仿真計算了線形顆粒受到?jīng)_擊振動后產(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后的運動行為。在實驗室對線形顆粒進(jìn)行了沖擊振動試驗，結(jié)果表明，在沖擊振動的作用下，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力影響，線形顆粒不斷在上下跳動，同時受到GIS內(nèi)部側(cè)向電場梯度力的影響，水平向絕緣子處運動。當(dāng)線形顆粒運動絕緣子處時，將會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彈起后跳動，但最終會靜止在高壓導(dǎo)桿下方，對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彈起后會運動至絕緣子處并附著在絕緣子表面上，對G