[发明专利]一种高速列车车顶绝缘子污闪电压的预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速列车车顶绝缘子污闪电压的预测方法，属于铁路系统测量技术领域。

背景技术

列车车顶绝缘子，包括导电杆支持绝缘子和受电弓支撑绝缘子，是列车的主要绝缘设备之一，其可靠性直接关系着电气化铁路的安全稳定运营。随着我国高速铁路的迅速发展，高速铁路的运营里程和跨越区域逐渐增大，沿线的运行环境更加复杂，对动车组车顶绝缘子的要求更为苛刻。近年来动车组车顶绝缘子闪络故障日渐频繁，已经成为影响我国高速铁路安全稳定运行的重要因素。因此有效、准确的评估动车组车顶绝缘子的污闪电压水平，对动车组车顶绝缘子的选型、维护，提高高速铁路运营的安全性、可靠性具有重要意义。

污闪电压作为表征污秽绝缘子闪络特性的重要参数，具有稳定性、普适性等特点，是描述一定气候环境下染污绝缘子外绝缘水平的有效参数。传统测量污闪电压预测方法在处理污秽对污闪电压的影响时通常将污秽沿绝缘子表面的分布函数视为常数，将绝缘子形状对闪络电压的影响看作一个独立的系数，称为形状系数。但在实际工况中，污秽沿绝缘子伞裙表面分布并不均匀，绝缘子伞裙直径大小不一，形状复杂。

传统绝缘子污闪电压预测方法存在如下缺陷：（1）传统的测量方法只适用于污秽沿绝缘子表面均匀分布的情况；（2）传统的测量方法将影响临界闪络电压的绝缘子形状系数简化为一常数，计算结果只适用于单一形状规则的绝缘子。传统方法预测绝缘子污闪电压的结果与实际结果偏差较大。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种能准确计算任意形状、污秽不均匀分布的绝缘子临界闪络电压的高速列车车顶绝缘子污闪电压的预测方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高速列车车顶绝缘子污闪电压的预测方法，包括如下步骤：

测量列车车顶绝缘子的污秽电阻率ρ；

根据绝缘子的结构和实际污秽分布拟合形状函数g(x)、污秽分布函数f(x)，其中，x为电弧长度；

根据绝缘子的污秽电阻率ρ、形状函数g(x)、污秽分布函数f(x)计算绝缘子的临界闪络弧长x_c，再进一步计算得出临界闪络电压U_c。

进一步，计算所述临界闪络弧长x_c时，满足如下公式

∫xLρf(l)g(l)dl=n·ρ·xg(x)f(x)---(1)]]>

其中，n为电弧指数常数，L为伞裙纵向爬距，l为纵向爬电距离，d为形状函数值；

进一步，计算所述临界闪络电压U_c时，满足如下公式