[发明专利]新型环保绝缘气体与设备内固体材料相容性的评估方法

说明书

本发明公开了一种新型环保绝缘气体与设备内固体材料相容性的评估方法，结合物理实验和仿真计算所获取的数据，建立相应的物理实验权值、仿真计算权值及两者之间的函数关系，并根据物理实验权值、仿真计算权值及两者之间的函数关系，对绝缘气体与设备内固体材料的相容性进行评估，该方法很好地结合了多种相容性评估手段，能够显著提高对绝缘气体与设备内固体材料相容性评估的准确度。

技术领域

本发明涉及电力系统绝缘气体的检测领域，特别是一种新型环保绝缘气体与设备内固体材料相容性的评估方法。

背景技术

目前六氟化硫气体(SF₆)因为其优良的物理化学性质被广泛应用于电力设备、金属冶炼、半导体制造和航空航天等行业。然而SF₆全球变暖潜力值高，约为CO₂的23500倍，并且是1997年《京都议定书》中规定的六种温室效应气体之一。因此，寻找新型环保绝缘气体以减少SF₆电气设备中的使用是目前电力行业中研究的热点和难点。

目前国内外研究学者正研究新型环保绝缘气体有C₄F₇N、C₅F₁₀O和C₆F₁₂O等。针对新型环保绝缘气体的研究主要涉及绝缘性能、局部放电特性以及相容性等。其中，关于绝缘气体与SF₆设备内常用的异质固体材料(如金属、密封橡胶和环氧树脂等)相容性的研究非常重要。若环保绝缘气体或其分解产物与固体材料会发生反应，则可能会导致电气设备损坏、气体泄露，甚至造成安全隐患和经济损失。

绝缘气体与固体材料的相容性评估主要表现在两个方面，一方面是绝缘气体受固体材料影响而发生分解，导致绝缘性能下降；另一方面是固体材料受到绝缘气体的影响使其物化性质发生变化，导致其绝缘或密封性能下降。目前针对绝缘气体与固体材料之间相容性主要从一个或几个角度提出了研究方案，然而这些方案大多数着重点较为单一，无法满足多个方面的性能检测要求，并且缺少一套完整的评估体系，通过传统的单一评价手段难以对绝缘气体和异质固体材料的相容性进行精确评价。因此，需要制定一种新型环保绝缘气体与设备内关键固体材料的相容性研究及评估方法，为绝缘气体在绝缘开关设备中固体材料的选择提供技术和理论指导。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种新型环保绝缘气体与设备内固体材料相容性的评估方法，用于解决传统的单一评价手段难以对绝缘气体和设备内固体材料的相容性进行精确评价的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型环保绝缘气体与设备内固体材料相容性的评估方法，其步骤包括：获取待选绝缘气体和待选固体材料作用后的若干项物理实验数据，赋予各项物理实验数据相应的权值，并建立集合A；获取SF₆气体和待选固体材料作用后的若干项物理实验数据，赋予各项物理实验数据相应的权值，并建立集合A’；集合A和集合A’中相同类型的物理实验数据所对应权值的绝对差值，组成集合A”，结合集合A”中各元素之间的权重关系得到物理实验权值；获取待选绝缘气体和待选固体材料作用后的若干仿真计算数据，赋予各项仿真计算数据相应的权值，并建立集合B；获取SF₆气体和待选固体材料作用后的若干项仿真计算数据，赋予各项仿真计算数据相应的权值，并建立集合B’；集合B和集合B’中相同类型的仿真计算数据所对应权值的绝对差值，组成集合B”，由集合B”中各元素之间的权重关系得到仿真计算权值；建立物理实验权值和仿真计算权值之间的第一权重关系，根据物理实验权值、仿真计算权值和第一权重关系，对待选绝缘气体待选固体材料之间的相容性进行评价。

其中，第一权重关系是，以物理实验权值和仿真计算权值为自变量的函数关系，满足关系式Z＝aX+bY，其中X为物理实验权值，Y为仿真计算权值，a和b为一级权重常数，且a+b＝1，Z用于评价待选绝缘气体和待选固体材料之间的相容性。