[发明专利]针对氧化锌线路避雷器的断裂预测方法

权利要求书

1.一种针对氧化锌线路避雷器的断裂预测方法，包括如下步骤：

S1.获取氧化锌线路避雷器中氧化锌阀片的伏安特性曲线；

S2.获取雷电流的波形数据曲线；

S3.根据步骤S1获取的伏安特性曲线和步骤S2获取的波形数据曲线，计算氧化锌阀片的最大脉冲功率；

S4.根据氧化锌阀片自身内部的裂纹缺陷数据和步骤S3计算得到的最大脉冲功率，对氧化锌线路避雷器的断裂进行预测；具体包括如下步骤：

采用如下不等式对氧化锌线路避雷器的断裂进行预测：

若不等式成立，则预测氧化锌线路避雷器可能发生断裂；

若不等式不成立，则预测氧化锌线路避雷器不可能发生断裂；

式中a为氧化锌阀片自身内部的裂纹缺陷尺寸；C₁为常数，取值为4.5223×10⁵，为步骤S3计算得到的最大脉冲功率在氧化锌阀片上所产生的功率密度。

2.根据权利要求1所述的针对氧化锌线路避雷器的断裂预测方法，其特征在于步骤S1所述的获取氧化锌线路避雷器中氧化锌阀片的伏安特性曲线，具体为通过氧化锌线路避雷器中氧化锌阀片的厂家获取伏安特性曲线，或者通过试验确定氧化锌阀片的伏安特性曲线。

3.根据权利要求2所述的针对氧化锌线路避雷器的断裂预测方法，其特征在于步骤S2所述的获取雷电流的波形数据曲线，具体包括如下步骤：

A.采用双指数函数波形来模拟雷电流，其中波头时间为T₁，半幅值时间为T₂，雷电流波形记为T₁/T₂；

B.雷电流波形的双指数函数表达式为：

i(t)＝I_mk(e^-αt-e^-βt)

式中i(t)为雷电流在t时刻的值；I_m为雷电流幅值；k为波形校正系数；α为波前系数；β为波尾系数；

C.标准雷电流波形的参数值参考为：

雷电流波形为80/20μs，则α＝7.713×10⁴，β＝2.484×10⁵，k＝2.32；

雷电流波形为10/200μs，则α＝3.913×10³，β＝2.301×10⁵，k＝1.09；

雷电流波形为10/350μs，则α＝2.125×10³，β＝2.456×10⁵，k＝1.05；

雷电流波形为1.2/50μs，则α＝1.471×10⁴，β＝1.081×10⁷，k＝1.04；

雷电流波形为0.25/100μs，则α＝6.984×10³，β＝1.081×10⁷，k＝1.01；

D.采用如下算式作为雷电流幅值概率分布的经验表达式：

式中P为雷电流幅值大于或等于I_m的概率；I_m为雷电流幅值；选用20kA或10kA等级标称放电电流来测试线路避雷器。

4.根据权利要求3所述的针对氧化锌线路避雷器的断裂预测方法，其特征在于步骤S3所述的计算氧化锌阀片的最大脉冲功率，具体包括如下步骤：

瞬时功率p(t)的计算式为p(t)＝u(t)i(t)，其中i(t)为通过阀片的电流，u(t)为施加在阀片两端的电压；然后求取瞬时功率p(t)的最大值，测到最大脉冲功率p_c。