[发明专利]一种基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法

权利要求书

1.一种基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将上电极与高温循环油浴相连，下电极与低温循环水浴相连，绝缘材料样品置于上电极与下电极之间，绝缘材料样品和上电极全部浸没在硅油中；

2)在不同温度梯度下逐级升压试验,采用Weibull分布求解获取绝缘材料样品特征时间、特征电压和最后一步时间；

3)根据绝缘材料样品特征时间、特征电压和最后一步时间，采用Crine模型求解绝缘材料样品的活化自由能ΔG₀和微腔长度λ；

4)根据绝缘材料样品的老化特征参数活化自由能ΔG₀和微腔长度λ确定不同温度下随电场变化绝缘材料的老化寿命。

2.根据权利要求1所述的基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法，其特征在于，所述步骤2)具体如下：

2a)在同一温度下设计三种不同的时间步长的逐级升压实验，利用实验装置获得绝缘材料样品的击穿电压、最后一步时间和击穿总时间；

2b)利用Weibull分布求得同一温度同一步长下的特征时间、特征电压和最后一步时间。

3.根据权利要求1所述的基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法，其特征在于，所述Crine模型公式如下：

式中：T为开尔文温度，K；k为玻尔兹曼常数；h为普朗克常数；E为电场强度，V·m^-1；ΔG₀为活化自由能，J；λ为绝缘材料中微腔最大长度，nm。

4.根据权利要求3所述的基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法，其特征在于，所述步骤3)中，活化自由能ΔG₀和微腔长度λ求解步骤如下：

3a)令老化积累量

其中d为试样厚度，m；

则得到指数模型如下：

te^KU＝L (3)

式中：U为施加电压；

3b)求得不同时间步长下的老化积累量L，然后绘制三种步长的对数直线，求得三条直线间的距离；

3c)改变参数λ所在中间变量K值；当三条直线两两之间的距离只和取最小值时的K值，则为该温度下的老化寿命指数真值，然后通过中间变量K和老化积累值L求得Crine模型中的活化自由能ΔG₀和微腔长度λ。

5.根据权利要求4所述的基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法，其特征在于，所述步骤3b中，三条直线两两之间的垂直距离d_ab表示为：

式中α为直线与横坐标的夹角；L_a为第一条老化直线积累量；L_b为第二条老化直线积累量。

6.根据权利要求1所述的基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法，其特征在于，所述Weibull分布公式如下：

式中：t为击穿时间，s；m为形状参数，无量纲；η为特征击穿时间，s。

7.根据权利要求1所述的基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法，其特征在于，同一温度且同一时间步长下，重复实验次数要大于等于5次。

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法，其特征在于，绝缘材料包括高压直流电缆绝缘层所用材料。