瓷质绝缘子激光清洗温度场研究

作者：许巧云; 田骥^*; 殷江; 叶伟玲; 王奥; 李显强

来源：应用激光, 2021, 41(03): 528-536.

DOI：10.14128/j.cnki.al.20214103.528

• 激光清洗
• 绝缘子污秽
• 温度场
• 有限元仿真
• 热损伤

绝缘子积污会影响其电气绝缘性能,严重时会发生污闪事故,严重威胁电网的安全稳定运行。基于Nd:YAG 1064 nm脉冲激光清洗绝缘子污秽的方法,通过建立激光清洗绝缘子污秽的有限元仿真模型并开展计算,讨论了激光清洗绝缘子污秽过程中温度场的分布特性。污秽层表面激光光斑中心点温度最高,激光平均功率密度为200 W/cm2时,污秽表面最高温度达到了473 K,光斑周围以及纵深方向温度衰减很快。污秽层表面温度随激光平均功率密度的增加线性升高,随扫描速率的增加呈现指数衰减的规律。同时分析了清洗过程中基底表面的最高温度,认为该过程不会对基底材料造成热损伤。最后进行了试验验证分析,结果表明激光清洗可有效清除污秽层,在合理的清洗条件下不会对基底材料造成损伤。试验中最高温度略高于仿真结果,误差在8%范围内。

• 单位
  自动化学院; 广东电网有限责任公司江门供电局; 武汉理工大学