一种支柱复合绝缘子及其表面电导率的计算方法_2

文档序号:9930334阅读:来源:国知局
,用于计算上述实施例提供的支柱复合绝缘子的表面电导率,所述支柱复合绝缘子的表 面电导率的计算方法包括:
[0041 ]步骤S100、构建支柱复合绝缘子的整体形状系数F的计算模型;
[0042] 步骤S200、根据支柱复合绝缘子的整体形状系数F的计算模型,确定支柱复合绝缘 子的整体形状系数F;
[0043] 步骤S500、构建支柱复合绝缘子的表面电导率〇〇与支柱复合绝缘子的整体形状系 数F的关系模型;
[0044] 步骤S600、根据支柱复合绝缘子的表面电导率〇〇与支柱复合绝缘子的整体形状系 数F的关系模型、支柱复合绝缘子的整体形状系数F,确定支柱复合绝缘子的表面电导率 〇0。
[0045] 本发明实施例提供的支柱复合绝缘子的表面电导率的计算方法中,先构建支柱复 合绝缘子的整体形状系数F的计算模型,以确定支柱复合绝缘子的整体形状系数F,然后构 建支柱复合绝缘子的表面电导率与支柱复合绝缘子的整体形状系数的关系模型,以确定支 柱复合绝缘子的表面电导率〇〇,实现对支柱复合绝缘子的表面电导率〇〇的计算。因此,在本 发明实施例提供的支柱复合绝缘子的表面电导率的计算方法中,考虑了支柱复合绝缘子的 整体形状系数F对支柱复合绝缘子的表面电导率 〇Q的影响,即考虑了支柱复合绝缘子的表 面结构特性对支柱复合绝缘子的表面电导率〇〇的影响,采用本发明实施例提供的支柱复合 绝缘子的表面电导率的计算方法对支柱复合绝缘子的表面电导率〇〇进行计算时,可以提高 支柱复合绝缘子的表面电导率〇〇的准确性,从而提高对支柱复合绝缘子的绝缘性能的仿真 计算分析的准确性,提高根据仿真计算分析后获得的结果制作形成的支柱复合绝缘子的绝 缘性能。
[0046] 另外,由于采用本发明实施例提供的支柱复合绝缘子的表面电导率的计算方法对 支柱复合绝缘子的表面电导率〇〇进行计算时,可以提高支柱复合绝缘子的表面电导率〇〇的 准确性,从而提高对支柱复合绝缘子的绝缘性能的仿真计算分析的准确性,提高根据仿真 计算分析后获得的结果制作形成的支柱复合绝缘子的绝缘性能,因而可以提高输电系统的 运行安全性。
[0047] 在上述实施例中,支柱复合绝缘子的整体形状系数F的计算模型可以有多种,例 如,可以将支柱复合绝缘子的实际体积与支柱复合绝缘子的外廓包容体的体积之间的比值 作为支柱复合绝缘子的整体形状系数F。
[0048] 在本发明实施例中,请参阅图12,步骤S100、构建支柱复合绝缘子的整体形状系数 F的计算模型包括:
[0049] 步骤S110、获取支柱复合绝缘子的轴向截面;
[0050] 步骤S120、根据支柱复合绝缘子的轴向截面,建立主直角坐标系,主直角坐标系的 X轴为支柱主体的中心线,支柱复合绝缘子的整体形状系数F的计算模型为:
,其 中,ds为沿支柱复合绝缘子的轴向,支柱复合绝缘子的表面的爬电距离的微段;2Jiy为在ds 内支柱复合绝缘子的外表面的周长;L为支柱复合绝缘子的表面的积分路径。
[0051] 具体实施时,请继续参阅图1和图2,获取支柱复合绝缘子的轴向截面后,建立主直 角坐标系,主直角坐标系的X轴为支柱复合绝缘子的轴线,例如,如图1所示,主直角坐标系 的X轴为支柱复合绝缘子的轴线,且主直角坐标系的X轴的正方向为由高压金具20指向低压 金具30的方向,主直角坐标系的X轴分别穿过高压金具20的中心和低压金具30的中心,主直 角坐标系的Y轴与主直角坐标系的X轴垂直,主直角坐标系的Y轴可以是沿支柱复合绝缘子 的轴向的任何位置,例如,主直角坐标系的Y轴可以穿过高压金具20的中心,即主直角坐标 系的原点位于高压金具20的中心。完成主直角坐标系的建立后,则可以获得支柱复合绝缘 子的整体形状系数F的计算模型: (1 )
[0053]式(1)中,ds为沿支柱复合绝缘子的轴向,支柱复合绝缘子的表面的爬电距离的微 段,且s为x和y的函数,即s = s(x,y) ;2Jiy为在ds内支柱复合绝缘子的外表面的周长;L为支 柱复合绝缘子的表面的积分路径。
[0054]通过上述支柱复合绝缘子的整体形状系数F的计算模型,即可获取支柱复合绝缘 子的整体形状系数F。
[0055] 采用上述支柱复合绝缘子的整体形状系数F的计算模型,以获取支柱复合绝缘子 的整体形状系数F,考虑了支柱复合绝缘子的表面结构特征,与将支柱复合绝缘子的实际体 积与支柱复合绝缘子的外廓包容体的体积之间的比值作为支柱复合绝缘子的整体形状系 数F相比,提高了支柱复合绝缘子的整体形状系数F的准确度,从而进一步提高支柱复合绝 缘子的表面电导率〇〇的准确性,提高对支柱复合绝缘子的绝缘性能的仿真计算分析的准确 性,提高根据仿真计算分析后获得的结果制作形成的支柱复合绝缘子的绝缘性能。
[0056] 根据上述支柱复合绝缘子的整体形状系数F的计算模型,对支柱复合绝缘子的整 体形状系数F进行计算时,可以先对伞裙绝缘套的伞裙绝缘套形状系数Fa进行计算,然后确 定支柱复合绝缘子的整体形状系数F。
[0057]请继续参阅图13,步骤200、确定支柱复合绝缘子的整体形状系数F包括:
[0058] 步骤S300、确定支柱复合绝缘子的伞裙绝缘套的伞裙绝缘套形状系数Fa;
[0059] 步骤S400、根据伞裙绝缘套的伞裙绝缘套形状系数Fa,确定支柱复合绝缘子的整 体形状系数F,其中,F= 2Fa。
[0060] 上述实施例中,进行步骤S300、确定支柱复合绝缘子的伞裙绝缘套的伞裙绝缘套 形状系数Fa时,可以根据伞裙绝缘套的特征进行获取。
[0061 ] 例如,如图1所示,伞裙绝缘套40包括多个大伞41、多个小伞42和两个光滑区43;因 此,请参阅图13,步骤300、确定伞裙绝缘套的伞裙绝缘套形状系数Fa包括:
[0062]步骤S310、获取每个大伞的大伞形状系数Fal,获取每个小伞的小伞形状系数Fa2, 获取每个光滑区的光滑区形状系数Fa3;
[0063]步骤S340、获取大伞的数量nal,获取小伞的数量na2;
[0064]步骤S350、根据每个大伞的大伞形状系数Fal、每个小伞的小伞形状系数Fa2和每个 光滑区的高压光滑区形状系数?33,确定伞裙绝缘套的伞裙绝缘套形状系数Fa,其中,Fa = nalFal+na2Fa2+2Fa3 〇
[0065] 请参阅图1和图2,从支柱复合绝缘子的轴向截面可以看出,每个大伞41包括多个 大伞弧线段和多个大伞直线段,每个小伞42包括多个小伞弧线段和多个小伞弧线段,每个 光滑区43包括多个光滑直线段。
[0066] 因此,在获取每个大伞的大伞形状系数Fal时,可以将每个大伞分为多个大伞弧线 段和多个大伞直线段,并对每段大伞弧线段的大伞弧线段形状系数f all和每段大伞直线段 的大伞直线段形状系数fal2分别进行计算,以获取每个大伞的大伞形状系数F al。
[0067] 相应地,在获取每个小伞的小伞形状系数Fa2时,可以将每个小伞分为多个小伞弧 线段和多个小伞直线段,并对每段小伞弧线段的小伞弧线段形状系数f a21和每段小伞直线 段的小伞直线段形状系数fa22分别进行计算,以获取每个小伞的小伞形状系数F a2。
[0068] 同理,在获取每个光滑区的光滑区形状系数Fa3时,可以将每个光滑区分为多个光 滑直线段,并对每段光滑直线段的光滑直线段形状系数f a31,分别进行计算,以获取每个光 滑区的光滑区形状系数?33。
[0069] 具体地,请参阅图14,获取每个大伞的大伞形状系数?31包括:
[0070] 步骤S311、根据支柱复合绝缘子的轴向截面,对每个大伞弧线段建立对应的第一 辅助直角坐标系,第一辅助直角坐标系的原点为对应的大伞弧线段的圆心;
[0071] 步骤S312、获取大伞弧线段的半径Ral,获取第一辅助直角坐标系的原点在主直角 坐标系中的Y轴坐标 y〇al,获取大伞弧线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的Y轴坐标y all,获取大伞弧线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中的Y轴 坐标yai2;
[0072] 步骤S313、根据大伞弧线段的半径Ral、第一辅助直角坐标系的原点在主直角坐标 系中的Y轴坐标y〇 ai、大伞弧线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中的Y轴坐 #yall、大伞弧线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中的Y轴坐标y al2,确定 大伞弧线段的大伞弧线段形
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