[發明專利]一種球-球間隙結構的電場表征方法

有效

• 申請號: 201810070446.X
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108304635B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 邱志斌;阮江軍;金頎;王學宗
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F111/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

1.一種球-球間隙結構的電場表征方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1、通過靜電場仿真計算獲取球-球間隙的三維電場分布；

步驟2、將兩個球電極之間最短幾何距離所在的路徑定義為最短路徑，在最短路徑上等距選取n個取樣點， n 為正整數 ；

步驟3、提取n個取樣點的坐標、電場強度的原始數據，并據此計算得到表征球-球間隙結構的電場特征集，從而將三維空間結構映射至一維路徑特征；

球-球間隙結構的電場特征集包括電場強度類、電場梯度類、電場平方類、電場強度積分類、路徑長度類、電場不均勻度類特征量；

電場強度類特征量包括球-球間隙最短路徑上的高壓球電極表面電場強度最大值E_hmax、低壓球電極表面電場強度最大值E_lmax，電場強度最小值E_min和平均值E_a，以及電場強度方差E_std2和標準差E_std；

電場梯度類特征量包括從E_hmax所對應的取樣點到E_min所對應的取樣點之間路徑上的電場梯度最大值E_ghm，從E_min所對應的取樣點到E_lmax所對應的取樣點之間路徑上的電場梯度最大值E_glm，以及整條最短路徑上的電場梯度平均值E_ga；

電場平方類特征量包括球-球間隙最短路徑上電場強度平方的積分E_s及其期望值E_sa；

電場強度積分類特征量包括電場強度超過x％E_hmax的路徑上的電場強度積分V_x，高、低壓球電極到E_min所對應的取樣點之間的電場強度積分V_h、V_l；

路徑長度類特征量包括球-球間隙最短路徑上電場強度超過x％E_hmax的路徑長度L_Ex，電場梯度超過x％E_ghm的路徑長度L_gx，累計電場平方為x％E_s的路徑長度L_sx，以及E_min所對應的取樣點到高壓球電極的距離L_min；

電場不均勻度類特征量包括電場強度類、電場平方類、電場強度積分類、路徑長度類比例參數；電場強度類比例參數包括E_hmax與E_a的比值E_rha，E_lmax與E_hmax的比值E_rlh，E_min與E_hmax的比值E_rm；電場平方類比例參數包括電場強度超過x％E_hmax的路徑上的電場平方與E_s的比值E_rsx；電場強度積分類比例參數包括V_x、V_h、V_l與球-球間隙兩電極之間電壓U的比值V_rx、V_rh、V_rl；路徑長度類比例參數包括L_Ex、L_gx、L_sx、L_min與球-球間隙距離d的比值L_rEx、L_rgx、L_rsx、L_rmin。

2.如權利要求1所述的球-球間隙結構的電場表征方法，其特征是，x％在50％～95％之間選取，選取數量1～3個。

3.如權利要求1所述的球-球間隙結構的電場表征方法，其特征是，通過過濾式算法、封裝式算法從最短路徑電場特征集中選擇特征量，以滿足不同的應用場合。

4.如權利要求1所述的球-球間隙結構的電場表征方法，其特征是，球-球間隙電場特征集適用于空氣間隙、SF₆、變壓器油介質中的球-球間隙。