[发明专利]电工材料耐闪络性能的评估方法

说明书

一种电工材料耐闪络性能的评估方法，通过持续性闪络期间电极三结合点处的表面电位测量结果，经基于阈值的三点寻峰算法提取得到用于表征电工材料耐闪络性能的特征信息，特征信息为最佳阈值和闪络间期，进而绘制闪络间期直方图，实现电工材料耐闪络性能评估。评估方法为：最佳阈值越高，电荷消散引起的表面电位变化越大，单次闪络积累的电荷量越大，耐闪络性能越差。闪络间期越短，说明闪络越频繁，耐闪络性能越差。

技术领域

本发明涉及的是一种高压材料绝缘领域的技术，具体是一种电工材料耐闪络性能的评估方法。

背景技术

高压绝缘由于局部场强畸变易引发沿面闪络，闪络严重影响设备的安全运行以及电网的稳定。目前对于高压绝缘领域，有关电工材料耐受闪络性能的评估方法主要有起始闪络电压、表面电导率、接触角、粗糙度等。传统评估方法研究较为成熟，然而却无法从表面电荷动态变化特性上分析材料耐闪络性能。

发明内容

本发明针对现有电工材料耐闪络性能评估无法表征表面电荷动态特性的不足，提出一种电工材料耐闪络性能的评估方法，通过对闪络过程中试样的表面电位进行测量，能够分析闪络期间表面电荷的动态特性，进而从物理机理层面对电工材料耐闪络性能进行评估。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种电工材料耐闪络性能的评估方法，采集持续性闪络期间电极三结合点处的表面电位，采用基于阈值的三点寻峰算法提取得到用于表征电工材料耐闪络性能的特征信息，进而绘制闪络间期直方图，实现电工材料耐闪络性能评估。

所述的持续性闪络，采用阶梯式升压方式直至持续性闪络发生后通过维持施加电压实现。

所述的表面电位，通过静电电压表测量闪络电极三结合点处的表面电位。

所述的基于阈值的三点寻峰算法是指：以单次闪络引起表面电位变化的最小幅值为阈值，以防止平缓波动或测量引起的小幅波动被误判为一次闪络过程；当相邻三点中，中间点的幅值比相邻两点高，且中间点的幅值与前一点的幅值之间的差高于阈值，则判定其为一个闪络峰值，具体为：其中：V(i)为第i个采样值，V_p为阈值，V_f为三点寻峰算法的基准电压，一般选取基准电压为起始闪络的施加电压；当相邻采样点的表面电位变化值高于阈值时被认为是一次闪络过程，引入|V(i-1)-V(i-2)|V_p是由于极少闪络过程中表面电位需要经过两步达到尖峰，表现为一大步和一小步。

所述的特征信息是指：根据闪络次数与对应阈值的关系，确定最佳阈值，采用基于最佳阈值的三点寻峰算法求取闪络尖峰，将相邻两次闪络尖峰的时间间隔定义为闪络间期，最佳阈值和闪络间期即为特征信息。

所述的最佳阈值，先通过闪络次数与对应阈值的三段式变化，确定最佳闪络阈值的区间，采取相邻阈值闪络次数波动率作为判断标准进一步确定最佳闪络阈值，相邻阈值波动率越小说明闪络次数随阈值变化越小，由于对错判结果的容忍度较小，因此采用最佳闪络阈值区间内部相邻阈值闪络次数波动率低于特定值的最大阈值作为闪络最佳阈值。

所述的相邻阈值闪络次数波动率其中：C(i)代表第i个V_p对应的闪络次数，ε代表相邻阈值闪络次数波动率，将ε0.3％的最大阈值作为最佳阈值。

所述的评估，最佳阈值越高，电荷消散引起的表面电位变化越大，单次闪络积累的电荷量越大，耐闪络性能越差。闪络间期越短，闪络越频繁，耐闪络性能越差。

技术效果