电力机车网侧高压设备高度集成安装的网侧柜越来越多在电力机车上使用。本文根据某一和谐型机车网侧柜,抽离出关键内部电气设备部件并作出合理简化模型,基于COMSOL Multiphysics多物理场有限元仿真软件进行该网侧柜进行稳态运行及典型过电压下的电场仿真分析。依据仿真结果,分析了车载网侧柜电气设备关键部件布置中存在绝缘问题,并提出优化意见。 动作机构均省略，简化后只包电压下机车网侧柜关键-电动数控钢管滚圆机滚弧机张家港滚圆机滚弧机折弯机括伞裙、避雷器铁芯、避雷器底座。在系统运行中电缆终端是比较薄弱的环节［5－6］，因此，模型的构建基本按照实际电缆终端设备还原。结构包括:铜芯本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name、内屏蔽层、外屏蔽层、绝缘层、外半导体层、应力管、护套、热缩管、伞裙。网侧柜内部的高压电压互感器对于整个柜体内的电场分布影响可以忽略，故仿真模型时可以去掉。基于以上假设，以稳态下的电力机车运行中的高压网侧柜为例，按照原模型尺寸建立高压网侧柜模型示意图如图2所示。图2简化后网侧柜模型3电场仿真原理3.1仿真模型建立目前有研究表明:对电力机车高压网侧柜内导体施加电压，将在柜体周围与内部产生电场，但由于工频电压下电场随时间变化较缓慢，计算时可以按照恒定电场来进行分析［7］。该仿真重点旨在研究机车高压网侧柜内部关键部件的电场仿真情况，所以柜体与网侧其他机械结构间的影响可以不作考虑。即模型中柜体内的刚性电缆终端和柔性电缆终端均在钢柜体表面截断，并施加电绝缘边界条件。3.2边界条件电流守恒定律是构建出整个电磁理论的重要支撑之一。电荷守恒对应于时间维度上的对称性，而电流守恒则对应于空间维度上的对称性:!·J=QjJ=σE+JeE=－!{V(1)线性电阻率是用来表征各类材料电阻性质的物理属性。不受导体长度、横截面积等因素的影响，是导体物质自身的电学特性，由导体的材料决定，受温度影响较大:σ=1ρ0(1+α(T－Tref))(2)电磁媒质的本构关系，具体可以包括各向同性、各65《电气开关》(2018．No．4电压下机车网侧柜关键-电动数控钢管滚圆机滚弧机张家港滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name