[發明專利]一種獲取流注沿絕緣介質表面傳播的傳播概率分布曲線的方法

在審

• 申請號: 201410201930.3
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103995219A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 梅紅偉;王黎明;孟曉波;葉維平;張若兵;關志成
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 趙燁福

技術領域

本發明涉及沿絕緣介質表面流注放電特性的研究技術，尤其是涉及一種獲取流注沿絕緣介質表面傳播的傳播概率分布曲線的方法。

背景技術

輸變電設備的外絕緣問題影響著電力系統的正常和安全運行，且隨著電壓等級的升高，其問題和影響將更為突出，直接影響著電網的供電質量。外絕緣問題主要包括空氣間隙和絕緣介質沿面絕緣的問題，間隙擊穿和沿面放電閃絡是外絕緣最為嚴重的問題，因此，有必要對其進行更為深入的研究。

間隙擊穿和絕緣介質沿面閃絡包括著一系列的過程：(1)出現“有效”初始電子形成電子崩；(2)電子崩發展成為流注并向前傳播；(3)當流注通道根部電子達到一定程度時，出現熱電離產生先導通道加快等離子通道的傳播；(4)當等離子通道貫穿間隙后，最終引起火花放電或電弧放電，間隙或沿面發生電擊穿。在整個過程中，流注的傳播對間隙擊穿和沿面閃絡有著重要的影響，是其中物理過程最為復雜的一個階段。國內外研究人員在空氣中對流注的傳播進行了一定的試驗研究，主要通過利用光電倍增管觀測流注頭部輻射出的光子來判斷流注傳播到達的位置；利用超高速ICCD拍攝流注的傳播過程，從而獲得流注傳播的速度，流注通道的形狀，流注分叉的個數等；利用Rogowski線圈測量流注電流，通過積分獲得流注包含的電荷；利用放置在陰極的感光膠片獲得到達陰極的流注數目等。而沿絕緣介質表面流注放電的研究只有英國教授Allen等人在均勻電場條件下開展了初步的研究。總體來說，目前國內外對沿絕緣介質表面流注放電特性的研究還很不成熟，其流注放電發生和測量設備也不夠完善，可借鑒的經驗不多。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種新的獲取流注沿絕緣介質表面傳播的傳播概率分布曲線的方法，以實現流注沿絕緣介質表面傳播的傳播概率的準確估算。

本發明的技術問題通過下述方案予以解決：

一種獲取流注沿絕緣介質表面傳播的傳播概率分布曲線的方法，包括以下步驟：

S1、將待測的絕緣介質置于沿絕緣介質表面流注放電試驗系統中，以至少測量在四個不同電場強度E下流注自絕緣介質的第一端部傳播到第二端部的傳播概率y，從而獲得至少四組電場強度E與傳播概率y的對應數據；

S2、根據下述高斯分布公式對所述數據進行擬合，獲取流注沿所述絕緣介質表面傳播的傳播概率分布曲線：

高斯分布公式：y=y0+Awπ/2e-2(E-Ec)2w2,]]>

其中，Ec為電場強度的均值，w為此高斯分布的方差，A、y₀為待定系數。

本技術方案中，利用步驟S1中得到的四組數據，可解出步驟S2中所設計的高斯分布公式中的Ec、w、A及y₀，從而得到被測絕緣介質的流注傳播概率分布曲線，如圖2所示，經實驗驗證，所得到的分布曲線能夠準確地反應流注在被測絕緣介質表面傳播的傳播概率的客觀情況。

優選地：所述步驟S1中的所述沿絕緣介質表面流注放電試驗系統包括流注放電產生裝置和測量系統；

所述流注放電產生裝置包括：

三電極結構，包括相對且平行地設置的上極板和下極板，以及一個針電極，所述針電極設置于下極板上且與下極板絕緣，所述下極板接地；

高壓直流電源，其輸出端連接所述上極板；

觸發脈沖發生裝置，其輸出端連接所述針電極；

所述測量系統包括第一處理器和連接在第一處理器光電倍增管，所述光電倍增管與所述上極板的下表面對準；