• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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王一鸣, 罗宁, 魏宇成, 张虎, 王路伽. 电流互感器泄压装置在燃爆载荷下的动态响应与失效机理[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0022
引用本文: 王一鸣, 罗宁, 魏宇成, 张虎, 王路伽. 电流互感器泄压装置在燃爆载荷下的动态响应与失效机理[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0022
WANG Yiming, LUO Ning, WEI Yucheng, ZHANG Hu, WANG Lujia. Study on Dynamic Response and Failure Mechanism of Current Transformer Pressure Relief Devices Under explosive load[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0022
Citation: WANG Yiming, LUO Ning, WEI Yucheng, ZHANG Hu, WANG Lujia. Study on Dynamic Response and Failure Mechanism of Current Transformer Pressure Relief Devices Under explosive load[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0022

电流互感器泄压装置在燃爆载荷下的动态响应与失效机理

doi: 10.11883/bzycj-2026-0022
基金项目: 国家自然科学基金(12372373);国家自然科学基金(12072363);国家重点研发计划(2020YFA0711800);

Study on Dynamic Response and Failure Mechanism of Current Transformer Pressure Relief Devices Under explosive load

  • 摘要: 电流互感器作为电力系统核心关键设施,长期服役于多物理场耦合环境中,其内部绝缘结构易在局部强电场作用下发生击穿,引发油中电弧放电使绝缘油发生裂解并急剧膨胀,导致设备内部压力迅速升高,压力若无法及时释放,易诱发燃爆事故,因此泄压装置在燃爆工况下的及时响应能力,直接决定电流互感器的运行安全性。本文针对LVB-220型电流互感器的膨胀器-爆破片泄压装置,系统开展燃爆冲击载荷下的动态力学行为及失效机理研究。基于等效氢-空气预混气爆炸试验,重点分析压力波与火焰传播的时序特性、膨胀器波纹的变形规律及爆破片动态开启模式;结合ANSYS/LS-DYNA显式动力学仿真,采用Johnson-Cook动态本构模型,对试验中难以直接观测的力学响应全过程进行解析。研究结果表明,燃爆初期压力波先于火焰前锋抵达泄压口并触发爆破片开启;在高应变率作用下,爆破片的实际开启压力(0.72MPa)高于静态标定值(0.2MPa)。膨胀器变形呈现两端大、中部小的特征,反映出以低阶弯曲模态为主导的吸能机制;爆破片破裂过程中出现的非对称翻卷与应力波反射及高速泄流诱导的流固耦合作用密切相关。数值仿真与试验结果在关键动力学响应方面具有良好一致性。本文提出的试验-仿真协同研究方法,可为互感器防爆结构的设计优化提供可靠理论支撑与工程技术指导。
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出版历程
  • 收稿日期:  2026-01-14
  • 网络出版日期:  2026-05-15

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