滑环绝缘电阻性能的极限试验方法及系统与流程

1.本发明涉及绝缘电阻性能技术领域，具体地，涉及滑环绝缘电阻性能的极限试验方法及系统。


背景技术：

2.绝缘电阻作为滑环的重要电气性能，一旦失效滑环将不能正常工作，使整个系统的正常工作受到影响。同时在滑环故障中绝缘电阻失效导致的故障在滑环故障中的比重也比较高，因此了解滑环产品的绝缘电阻的性能极限工作条件尤为重要。
3.目前的滑环在设计上多采用冗余设计，根据理论设计滑环传输通道之间的绝缘电阻值，一方面过度的冗余会造成材料、尺寸上的浪费，另一方面冗余是相对的，在不同环境或某极端环境下，滑环的绝缘电阻值可能会达到临界值，引起旋转传输性能失效。而一种滑环绝缘电阻性能的极限试验方法，可以对设计的滑环产品的绝缘电阻性能进行系统性地地摸底试验，能够更为全面的采集到绝缘电阻性能的信息点，可以更加精确地避免过度的冗余设计，大大减少设计生产成本，也为后期产品的设计提高了数据支撑，提高产品绝缘电阻性能在多种环境中的适应性，有效延长产品的使用寿命，提高产品设计性能的标准化，缩短产品研发周期。有利于实现产品高可靠、大批量从设计到产品快速出厂，提高产品应用性能的可靠性。
4.专利文献cn111722065a(申请号：202010436031.7)公开了一种直流转换开关避雷器电阻片极限能量耐受试验方法，该方法主要包括初始值测量步骤、能量注入试验步骤以及试验判断步骤，通过本发明提出的避雷器电阻片极限能量耐受试验方法，采用与实际工况一致的试验电压、电流波形以及根据不同的试验结果来开展不同轮次的试验操作步骤，获取直流转换开关避雷器电阻片极限能量耐受值，可为直流转换开关避雷器提供能量设计依据，保证直流转换开关避雷器能量吸收能力满足工程需求，减少直流转换开关避雷器因能量配置不足导致的故障。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种滑环绝缘电阻性能的极限试验方法及系统。
6.根据本发明提供的一种滑环绝缘电阻性能的极限试验方法，包括：将不同的环境条件加载到滑环产品上进行绝缘电阻的性能测试，并记录不同的环境条件下测得的绝缘电阻值，将不同的环境条件下测得的绝缘电阻值绘制成环境条件与绝缘电阻关系的曲线图，获得绝缘电阻在相应环境条件下的极限值。
7.优选地，所述环境条件包括温度条件、湿度条件以及加载的电压。
8.优选地，，包括：
9.步骤s1：设定极限试验的温度范围，并进行划分；
10.步骤s2：设定极限试验湿度范围及梯度，在每个温度项里，把湿度划分成不同的范
围，设置若干个湿度梯度项目；
11.步骤s3：在设定的温度、湿度条件下，每个温度、湿度环境下加一定的加载电压变化值；
12.步骤s4：基于设定的不同的温度、湿度以及加载电压条件下，测量滑环超的绝缘电阻值；
13.步骤s5：绘制温度、湿度、加载电压与绝缘电阻关系的曲线图。
14.优选地，所述步骤s1采用：通过高低温湿热试验箱设定极限试验所要的温度范围，并按照每项加一定的温度差值δt进行划分。
15.优选地，依次记录不同温度、不同湿度以及不同电压下的绝缘电阻值，并与不同要求的合格值进行比较，当大于合格值时，则满足使用要求；当小于合格值时，则判定当前温度、湿度条件下，当前电压为极限绝缘电阻的电压极限值；或当前温度、加载电压条件下，当前湿度为绝缘电阻的湿度极限值；或当前湿度、加载电压条件下，当前温度为绝缘电阻的温度极限值。
16.优选地，通过滑环绝缘电阻极限试验建立绝缘电阻极限数据库。
17.优选地，根据电阻极限数据库、绘制的性能关系图和合格判定结果，为产品的设计提供准确的数据支撑，也为后期产品的使用、试验、故障判断提供判断依据。
18.根据本发明提供的一种基于滑环绝缘电阻性能的极限试验的系统，运用上述所述的滑环绝缘电阻性能的极限试验方法采集绝缘性能数据，建立滑环绝缘性能数据库，基于建立的滑环绝缘性能数据库编辑滑环绝缘性能手册，形成全面的不同条件下的滑环绝缘性能的数据表以及性能关系图，实现定性地比较性能以及定量地查阅数据。
19.优选地，基于滑环绝缘性能数据库，根据使用环境，查阅工作性能值；或根据工作性能值，快速确定使用环境值。
20.优选地，基于滑环绝缘性能数据库，根据试验环境值变量值，得到工作性能结果值；或根据工作性能阈值，得到工作环境范围值，形成相关性能数据表或数据的图形化。
21.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
22.1、本发明可以对设计的滑环产品的绝缘电阻性能进行系统性地摸底试验，能够更为全面的采集到绝缘电阻性能的信息点，可以更加精确地避免过度的冗余设计，大大减少设计生产成本，也为后期产品的设计提高了数据支撑，提高产品绝缘电阻性能在多种环境中的适应性，有效延长产品的使用寿命，提高产品设计性能的标准化，缩短产品研发周期；
23.2、本发明有利于实现产品高可靠、大批量从设计到产品快速出厂，提高产品应用性能的可靠性；
24.3、通过采用极限测试方法在特定条件下对绝缘电阻性能全覆盖的数据采集和记录的技术特征，实现极限性能数据的有效覆盖，及极限性能数据的图形化、表格化技术效果，更加直观，便于设计、试验阶段的查阅、参考；
25.4、通过建立滑环绝缘电阻极限试验(多维度加严)数据库技术特征，实现满足使用条件限制下的设计要求，以最快、最低成本的效率实现设计、试验的技术效果。
附图说明
26.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、
目的和优点将会变得更明显：
27.图1是本发明的试验主要流程示意图。
28.图2是本发明的绝缘电阻极限试验数据记录表示意图。
29.图3是本发明的一定加载电压下绝缘电阻与温度、湿度的关系示意图。
30.图4是本发明的一定温度下绝缘电阻与加载电压、湿度的关系示意图。
31.图5是本发明的一定湿度下绝缘电阻与加载电压、温度的关系示意图。
具体实施方式
32.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
33.实施例1
34.现有技术对绝缘电阻未进行极限数据的采样，在设计、试验中缺少充分的数据支撑和试验论证，对产品的绝缘电阻性能摸底不够，未能够真正实现最优设计，会出现设计无法满足要求或过于满足要求引起的设计浪费等现象。
35.根据本发明提供的一种滑环绝缘电阻性能的极限试验方法，如图1-5所示，包括：将不同的环境条件加载到滑环产品上进行绝缘电阻的性能测试，并记录不同的环境条件下测得的绝缘电阻值，将不同的环境条件下测得的绝缘电阻值绘制成环境条件与绝缘电阻关系的曲线图，获得绝缘电阻在相应环境条件下的极限值。
36.本发明旨在对滑环性能进行摸底性实验，采集滑环绝缘电阻效能的极限工作条件，确定其工作的极限条件，为产品的设计、试验、使用等提高数据基础，也可以为系统极限试验的验收提供统一的要求。
37.具体地，所述环境条件包括温度条件、湿度条件以及加载的电压。
38.具体地，，包括：
39.步骤s1：设定极限试验的温度范围，并进行划分；按照每项加一定的温度差值δt，δt＝5℃，10℃，20℃，30℃，
……
，可以根据具体要求进行划分，δt划分的数值越小，测试样本量越多，工作量越大，试验测试的极限值覆盖率和精准率越高。
40.步骤s2：设定极限试验湿度范围及梯度，在每个温度项里，把湿度划分成不同的范围，设置若干个湿度梯度项目；每个温度项里的湿度加一定的湿度差值10％rh，20％rh，30％rh，
……
，可以根据具体要求进行划分，相对湿度变化值δ％划分的数值越小，测试样本量越多，工作量越大，试验测试的极限值覆盖率和精准率越高。
41.步骤s3：在设定的温度、湿度条件下，每个温度、湿度环境下加一定的加载电压变化值δu，δu＝100v，250v，500v，1000v，
……
，可以根据具体要求进行划分，加载电压变化值δu的数值越小，测试样本量越多，工作量越大，试验测试的极限值覆盖率和精准率越高；
42.步骤s4：基于设定的不同的温度、湿度以及加载电压条件下，测量滑环超的绝缘电阻值；
43.步骤s5：绘制温度、湿度、加载电压与绝缘电阻关系的曲线图。
44.具体地，所述步骤s1采用：通过高低温湿热试验箱设定极限试验所要的温度范围，
并按照每项加一定的温度差值δt进行划分。
45.具体地，依次记录不同温度、不同湿度以及不同电压下的绝缘电阻值，并与不同要求的合格值进行比较，当大于合格值时，则满足使用要求；当小于合格值时，则判定当前温度、湿度条件下，当前电压为极限绝缘电阻的电压极限值；或当前温度、加载电压条件下，当前湿度为绝缘电阻的湿度极限值；或当前湿度、加载电压条件下，当前温度为绝缘电阻的温度极限值。
46.具体地，通过滑环绝缘电阻极限试验建立绝缘电阻极限数据库。
47.具体地，根据电阻极限数据库、绘制的性能关系图和合格判定结果，为产品的设计提供准确的数据支撑，也为后期产品的使用、试验、故障判断提供判断依据。
48.根据本发明提供的一种基于滑环绝缘电阻性能的极限试验的系统，运用上述所述的滑环绝缘电阻性能的极限试验方法可以系统、全面地采集到综合环境下的相关绝缘性能数据，建立滑环绝缘电阻性能数据库，基于滑环绝缘电阻性能数据库编辑滑环绝缘性能手册,形成全面的不同条件下的滑环绝缘性能的数据表，及性能关系图，既可以定性地比较性能也可以定量地查阅数据，此方法也可以引申到其他电气性能测试数据采集中，为后期设计、使用中可以根据使用环境，查阅工作性能值；也可以根据工作性能值，快速确定使用环境值，作为工程人员设计、使用的主要依据。
49.具体地，将采集的综合环境下的性能大数据按照不同的逻辑关系与内在联系建立数据库，通过输入一些试验环境条件变量值，立即得出工作性能结果值，也可以反向通过输入工作性能阈值，输出工作环境范围值，能够形成相关性能数据表或数据的图形化，更加直观，可以为设计提供参考依据，省去传统设计中计算、试验可能出现的重复性流程，大大提高设计、试验效率。
50.具体地，基于建立的滑环绝缘性能数据库，通过计算机编程语言进行已有工程应用软件的二次开发，开发出来的二次界面，可以应用于不同的工程设计软件、仿真软件、或者测试软件等。经过软件二次开发后，在工程软件中的开发界面中，输入一些试验环境条件变量值，可以马上转化出工作性能结果值的界面；也可以设置逆向查找界面，反向通过输入工作性能阈值，输出工作环境范围值，能够形成相关性能数据表或数据的图形化，更加直观，大大拓宽工程设计软件、仿真软件、或者测试软件等的应用功能，使设计、试验更加准确、便捷、安全、实用、高效。通过人机界面搜索功能软件二次开发的逆向开发技术特征，实现通过极限使用条件加载，快速搜索定位产品设计、试验推荐值的技术效果，实现智能化搜索。
51.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。