[发明专利]复合绝缘子老化状态分级及判别方法

说明书

本发明公开了属于高电压与绝缘技术领域的一种复合绝缘子老化状态分级及判别方法，该方法采用聚类分析方法，以选取憎水性丧失试验的丧失静态接触角均值X₁、丧失静态接触角最小值X₂和憎水性恢复试验的恢复静态接触角均值X₃以及热刺激电流(TSC)的陷阱电荷量X₄、陷阱能级X₅这5个变量对18支试样进行老化状态量化分级；并通过判别分析方法对3支未知老化状态试样进行判别，得到各个老化等级判别函数；其中，判别标准根据陷阱电荷量大小，由聚类分析结果给出，老化状态分级结果通过判别分析方法来验证精确性，本发明可以通过测量陷阱的电荷量来判断出聚合物材料的老化程度，避免事故发生造成各种损失。

技术领域

本发明属于高电压与绝缘技术领域。特别涉及一种复合绝缘子老化状态分级及判别方法，

背景技术

复合绝缘子因具有机械强度高、污闪电压高、重量轻、运行维护简单等优点，广泛应用在电力系统输电线路绝缘上。但是，由于受到运行环境的影响，包括紫外线、温湿度、污秽度和电晕等等，复合绝缘子会出现不同程度的老化，主要表现在伞裙脆硬、粉化和破损，甚至出现芯棒断裂。因此，如何判断输电线路复合绝缘子的老化状态，即何时对复合绝缘子进行更换，成为运行维护部门一个亟待解决的难题。

到目前为止，对复合绝缘子老化状态分级主要集中在外观检查、硬度大小、憎水性丧失程度等方面，其主要的缺点是主观因素过多，且不涉及到数学模型和方法。

热刺激电流(TSC)方法是在介质物理基础上发展出来的一种测量技术，主要用于测量绝缘材料、半导体等电介质材料的微观参数。在聚合物材料的老化过程中材料本身可能会发生许多微观结构的变化,出现更多的陷阱。陷阱的密度和能级的增加，可以作为聚合物材料老化程度判断的一个有效手段，由于聚合物材料中的陷阱或缺陷与空间电荷有着非常密切的关系。因此，可以通过测量陷阱的电荷量来判断出聚合物材料的老化程度。

为了对复合绝缘子老化状态进行分级，本发明采用聚类分析对18支复合绝缘子试样进行老化状态进行分级，并通过判别分析方法对3支待判别试样进行判别，得到判别函数。

发明内容

本发明的目的是提出一种复合绝缘子老化状态分级及判别方法，其特征在于，采用聚类分析方法，以选取憎水性丧失试验的丧失静态接触角均值X1、丧失静态接触角最小值X2和憎水性恢复试验的恢复静态接触角均值X3以及热刺激电流(TSC)的陷阱电荷量X4、陷阱能级X5这5个变量对18支试样进行老化状态量化分级；并通过判别分析方法对3支未知老化状态试样进行判别，得到各个老化等级判别函数；其中，判别标准根据陷阱电荷量大小，由聚类分析结果给出，老化状态分级结果通过判别分析方法来验证精确性，具体包括：

1)对复合绝缘子参数包括静态接触角、陷阱电荷和年限进行检测，得到如表 1所示的原始数据，如表1所示的数据具有不同的量纲、而且数值呈数量级之差的数据要在一起进行比较，必须进行数据变换处理；然后采用聚类分析，获取老化状态试样判别标准的基本信息；

表1试样基本信息

其中，1～18号试样用于聚类分析标准，17～19号试样为新的复合绝缘子试样， 19～21号试样用于判别分析；i为第几个样品，i＝1、2、…n；n为样品个数，n＝21。

2)复合绝子老化状态分级