[發(fā)明專利]大氣條件下由絕緣子端部放電產(chǎn)生的等離子體的診斷方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410299815.4 | 申請(qǐng)日： | 2014-06-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN104378898A | 公開（公告）日： | 2015-02-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 胡大偉;苑舜;苑經(jīng)緯;李學(xué)斌;魯旭臣;韓洪剛;趙義松;姜常勝;金鑫;于在明 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院 |
| 主分類號(hào)： | H05H1/00 | 分類號(hào)： | H05H1/00 |
| 代理公司： | 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100 | 代理人： | 何學(xué)軍 |
| 地址： | 100031 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 大氣 條件下 絕緣子 放電 產(chǎn)生 等離子體 診斷 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及高壓電力設(shè)備檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大氣條件下由絕緣子端部放電產(chǎn)生的等離子體的診斷方法。
背景技術(shù)
等離子體診斷主要是通過各種光學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)手段，對(duì)等離子體內(nèi)部發(fā)生的物理、化學(xué)變化進(jìn)行診斷和分析，其目的是為了確定等離子體中帶電粒子的狀態(tài)和特性，如電子和離子的密度和溫度、電流和電磁場的空間與時(shí)間分布、各種輸運(yùn)、波動(dòng)、輻射和不穩(wěn)定性等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而推斷出等離子體的各種特性參數(shù)。由于絕緣子閃絡(luò)過程中形成的等離子體狀態(tài)具有不定性，為實(shí)際診斷造成困難。而電暈放電形成的等離子體，在空間分布上具有不確定性，且由運(yùn)行條件的變化，其狀態(tài)始終處于變化中。絕緣子沿面局部電弧放電形成的等離子體也有同樣的問題，且出現(xiàn)位置的不固定，更加不利于診斷。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種大氣條件下由絕緣子端部放電產(chǎn)生的等離子體的診斷方法，其目的是使得氣體放電形成的等離子體參數(shù)可控且位置固定，為實(shí)際診斷創(chuàng)造條件。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
大氣條件下由絕緣子端部放電產(chǎn)生的等離子體的診斷方法，是利用絕緣子的平板模型，對(duì)絕緣子運(yùn)行方式加以模擬，使得氣體放電形成的等離子體參數(shù)可控且位置固定，為實(shí)際診斷創(chuàng)造條件；具體操作步驟如下：
(1)將絕緣子按爬電距離展開成平板模型：使平板的長度為爬電距離，寬度為各爬電距離對(duì)應(yīng)處傘裙周長的一半；
(2)將絕緣子高壓端選取一個(gè)電極，污層按三角形涂刷；電極與污層之間保留10mm–30mm的間隙以模擬干區(qū)，并作為電暈放電形成的等離子體的測試位置；
(3)選取距電極50mm–100mm處作為電弧測試位置；
(4)當(dāng)電源合閘后，間隙首先被擊穿，形成電暈放電，之后形成局部電弧，直至閃絡(luò)；
(5)在加壓過程中，利用探針或光譜分析，對(duì)平板模型形成的電暈放電等離子體及局部電弧等離子體進(jìn)行診斷，獲得數(shù)據(jù)；
(6)根據(jù)實(shí)際測量，此時(shí)測試區(qū)的電子溫度為2.47eV。
所述的平板材質(zhì)選用與試品絕緣子相同的硅橡膠。
所述的對(duì)平板模型形成的電暈放電等離子體及局部電弧等離子體進(jìn)行診斷，采用朗繆爾探針法；將探針針尖固定在平板模型電極與污層之間干區(qū)中間位置處；外部加掃描電源7，通過示波器記錄探針電壓曲線和電流曲線，通過曲線擬合得到探針U-I曲線；為降低探針表面材料二次電子發(fā)射對(duì)試驗(yàn)精度的影響，選擇探針針尖材料為硬度大、熔點(diǎn)高的鎢絲；將針尖用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂膠粘在直徑為2mm的玻璃絕緣管內(nèi)壁上，玻璃管外繞100圈鎢絲作為參考電極，參考電極與探針針尖間的電容為2nF；探針后面連接四個(gè)并聯(lián)的LC諧振線圈，之后跟外部探針掃描電源相連；在探針的末端加上測量電路構(gòu)成回路，該測量電路由電壓表、電流表和可變電阻6組成，并記錄探針兩端電壓和流過探針電流，可得到探針U-I曲線；將電壓勻速升壓38.162kV，絕緣子未閃絡(luò)；停止升壓，用探針測量測試位置等離子體團(tuán)參數(shù)，可得到探針U-I曲線；借助于探針電壓電流關(guān)系，確定等離子體的基本參數(shù)；
(1)等離子體空間電位φP、懸浮電位φf；
I＝0時(shí)電位值即為懸浮電位φf，此時(shí)電子電流與離子電流的大小相等但方向相反。若φf已知，則φP可由下式求得：
(2)電子溫度κTe；
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