[发明专利]一种高压直流下绝缘子空间电荷密度模型优化方法

权利要求书

1.一种高压直流下绝缘子空间电荷密度模型优化方法，其特征在于，包括：

步骤S1：以温度和时变电场为自变量，得到电导率数学模型，并得到电导电流密度；

步骤S2：建立介电弛豫函数，并得到驰豫极化电流密度；

步骤S3：将电导电流密度、驰豫极化电流密度和瞬时极化电流密度求和得到体积电流密度；

步骤S4：将体积电流密度求积分得到空间电荷密度数据模型；

所述步骤S1具体为：

步骤S11：以温度和时变电场为自变量，得到电导率数学模型：

σ＝σ₀e^αT+βE(t)                           (1)

其中：σ为电介质的电导率，σ₀为初始电导率，T为温度，E(t)为电场强度，α为温度系数，β为场强系数；

步骤S12：基于得到的电导率数学模型得到电导电流密度：

j₁(t)＝σ₀e^βE(t)+αTE(t)

其中：j₁(t)为电导电流密度；

所述场强系数和温度系数通过实验数据拟合得到；

所述步骤S2具体包括：

步骤S21：测量绝缘子材料在不同温度和绝缘子体积电导率下随时间变化的驰豫值；

步骤S22：根据测量得到的驰豫系数，并建立介电弛豫函数f(t)：

f(t)＝At^-n

其中：A和n为拟合得到的弛豫系数，t为时间；

步骤S23：根据建立的介电弛豫函数与电场强度的卷积得到驰豫极化电流密度：

其中：j₃(t)为驰豫极化电流密度，ε₀为真空介电常数，τ为t之前的时间。

2.根据权利要求1所述的一种高压直流下绝缘子空间电荷密度模型优化方法，其特征在于，所述瞬时极化电流密度具体为：

其中：j₂(t)为瞬时极化电流密度，ε_∞为光频介电常数。

3.根据权利要求1所述的一种高压直流下绝缘子空间电荷密度模型优化方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S5：仿真并验证得到的空间电荷密度数据模型。