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直流电场下特高压背风子导线过冷雨滴碰撞系数研究

         
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特高压直流输电线路在高海拔或低气温环境下易发生覆冰现象。由于迎风与背风导线的间距较小,雨滴轨迹及背风导线流场会受到迎风导线的影响。然而,针对碰撞系数或覆冰特性的研究多集中在单根导线风场大小、雨滴粒径等关键参数,鲜见涉及电场条件下分裂导线背风子导线碰撞系数的讨论。为此,结合拉格朗日法对雨滴撞击背风子导线表面的过程进行数值分析。利用ANSYS Fluent中的电磁场模块对分裂导线施加电场,分析了电场强度、导线间距及导线夹角等参量对碰撞系数的影响。研究表明:电场强度在0~50 kV/cm的范围内,导线碰撞系数几乎呈线性衰减,衰减率约为55%;电场场强大于50 kV/cm时,碰撞系数衰减幅度进一步增大。随着导线间距的增加,背风子导线的碰撞系数逐渐升高,随后保持不变。导线夹角不为0°时,风速4 m/s工况下的碰撞系数平均值约为0.6543,最大幅度为1.9%,风速10 m/s工况下的碰撞系数平均值约为0.8395,最大幅度仅为1.2%,碰撞系数几乎不发生改变。

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