[发明专利]一种乙丙橡胶材料棒径向缺陷损伤模拟及评估方法

摘要

一种乙丙橡胶材料棒径向缺陷损伤模拟及评估方法，乙丙橡胶材料棒紧密包裹有柱状的线芯导体；模拟装置的高压隔离箱内部的调节控制台的顶部设置有机械传动装置，机械传动装置上方设置有滑轴，滑轴的高度可调节并可在机械传动装置上纵向滑动，滑轴的顶部设置有U型托盘，U型托盘内嵌环形电热丝和温度传感器；调节控制台左、右两侧还分别设置有固定柱。评估方法包括测量和优化参考放电量放电次数部分分布谱和评估放电量放电次数部分分布谱、计算缺陷损伤系数和缺陷系数以及分析判定等步骤。模拟装置能模拟不同径向缺陷损伤故障状况，评估方法既能判断乙丙橡胶材料是否存在径向缺陷损伤故障，又能判断乙丙橡胶材料的径向缺陷损伤故障程度。

主权项

1.一种乙丙橡胶材料棒径向缺陷损伤模拟及评估方法，其特征在于，包括以下的模拟及测试步骤：步骤1：组装乙丙橡胶材料棒径向缺陷损伤故障模拟器；所述故障模拟器，包括乙丙橡胶材料棒(10)；乙丙橡胶材料棒(10)紧密包裹柱状的线芯导体(11)；还包括高压隔离箱(1)，高压隔离箱(1)的内部设置有调节控制台(19)；调节控制台(19)的顶部设置有机械传动装置(18)，机械传动装置(18)上方设置有滑轴(17)，滑轴(17)的高度可调节并可在机械传动装置(18)上纵向滑动，滑轴(17)的顶部设置有U型托盘(9)，U型托盘(9)内嵌环形电热丝(13)和温度传感器(14)；调节控制台(19)的左、右两侧分别设置有左、右固定柱，左、右固定柱的顶部分别设置有绝缘固定护套；步骤2：故障模拟器的乙丙橡胶材料棒的径向缺陷损伤模拟处理；2.1：取无径向缺陷损伤的乙丙橡胶材料棒，将乙丙橡胶材料棒的两端紧密贴合于绝缘固定护套内部，中部与U型托盘紧密贴合；2.2：打开并操作调节控制台和调节旋钮，使U型托盘在空间内自由移动，并在调节控制台上设置环形电热丝温度使乙丙橡胶材料棒的中部达到预设温度，并通过温度传感器将乙丙橡胶材料棒的中部反馈到调节控制台的显示屏上，进行实时温度监控；2.3：待U型托盘移动到需模拟损伤的位置后，关闭调节控制台，乙丙橡胶材料棒径向缺陷损伤即模拟完成；步骤3：乙丙橡胶材料棒的径向缺陷损伤的评估；3.1：取无径向缺陷损伤的乙丙橡胶材料棒，在放电量范围为1～1000pC内，测试10个测试点处的放电次数，10个测试点间隔相同且间隔放电量大小为50pC，测试3次后取每个放电量测试点处的放电次数平均值，获得参考放电量‑放电次数部分分布谱N_i(q)；其中，i为整数，且i∈[1,10]，N_i(q)表示无径向缺陷损伤的乙丙橡胶材料棒在第i个测试点处的放电次数；3.2：将参考放电量‑放电次数部分分布谱N_i(q)转换为优化的放电量‑放电次数分布谱F_i(q)；其中，i为整数，且i∈[1,10]，N_i(q)表示无径向缺陷损伤的乙丙橡胶材料棒在测试点i处的放电次数，F_i(q)表示无径向缺陷损伤的乙丙橡胶材料棒在测试点i处优化的放电量‑放电次数函数值,q_i表示无径向缺陷损伤的乙丙橡胶材料棒在测试点i处的放电量，k＝3.05pC；3.3：取待评估的乙丙橡胶材料棒，测试其与步骤3.1相同的10个测试点处的放电次数，测试3次后取每个放电量测试点处的放电次数平均值，获得评估放电量‑放电次数部分分布谱N_i'(q)；其中，i为整数，且i∈[1,10]，N_i'(q)表示待评估的乙丙橡胶材料棒在第i个测试点处的放电次数；3.4：将评估放电量‑放电次数部分分布谱N_i'(q)转换为评估优化的放电量‑放电次数分布谱F_i'(q)；其中，i为整数，且i∈[1,10]，N_i'(q)表示待评估的乙丙橡胶材料棒在第i个测试点处的放电次数，F_i'(q)表示待评估的乙丙橡胶材料棒在第i个测试点处优化的放电量‑放电次数函数值,q_i表示待评估的乙丙橡胶材料棒在第i个测试点处的放电量，k＝3.05pC；3.5：计算缺陷损伤系数ξ；其中，i为整数，λ＝1.06，F_2i(q)表示无径向缺陷损伤的乙丙橡胶材料棒在第2i个测试点处优化的放电量‑放电次数函数值，F_2i'(q)表示待评估的乙丙橡胶材料棒在第2i个测试点处优化的放电量‑放电次数函数值；3.6：分析判定，包括若0≤ξ≤0.5,则乙丙橡胶材料棒无径向损伤；若0.5＜ξ≤1，则进一步计算缺陷系数σ；其中，e＝2.718，max{·}表示取最大值，F_i'(q)表示待评估的乙丙橡胶材料棒在第i个测试点处优化的放电量‑放电次数函数值；若σ≤5，则乙丙橡胶材料棒轻度径向损伤；若5<σ≤30，则乙丙橡胶材料棒中度径向损伤；若σ＞30，则乙丙橡胶材料棒重度径向损伤。