[发明专利]一种获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及沿绝缘介质表面流注放电特性的研究技术，尤其是涉及一种获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法。

背景技术

输变电设备的外绝缘问题影响着电力系统的正常和安全运行，且随着电压等级的升高，其问题和影响将更为突出，直接影响着电网的供电质量。外绝缘问题主要包括空气间隙和绝缘介质沿面绝缘的问题，间隙击穿和沿面放电闪络是外绝缘最为严重的问题，因此，有必要对其进行更为深入的研究。

间隙击穿和绝缘介质沿面闪络包括着一系列的过程：(1)出现“有效”初始电子形成电子崩；(2)电子崩发展成为流注并向前传播；(3)当流注通道根部电子达到一定程度时，出现热电离产生先导通道加快等离子通道的传播；(4)当等离子通道贯穿间隙后，最终引起火花放电或电弧放电，间隙或沿面发生电击穿。在整个过程中，流注的传播对间隙击穿和沿面闪络有着重要的影响，是其中物理过程最为复杂的一个阶段。国内外研究人员在空气中对流注的传播进行了一定的试验研究，主要通过利用光电倍增管观测流注头部辐射出的光子来判断流注传播到达的位置；利用超高速ICCD拍摄流注的传播过程，从而获得流注传播的速度，流注通道的形状，流注分叉的个数等；利用Rogowski线圈测量流注电流，通过积分获得流注包含的电荷；利用放置在阴极的感光胶片获得到达阴极的流注数目等。而沿绝缘介质表面流注放电的研究只有英国教授Allen等人在均匀电场条件下开展了初步的研究。总体来说，目前国内外对沿绝缘介质表面流注放电特性的研究还很不成熟，其流注放电发生和测量设备也不够完善，可借鉴的经验不多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种新的获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法，以实现流注沿绝缘介质表面传播的传播概率的准确估算。

本发明的技术问题通过下述方案予以解决：

一种获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法，包括以下步骤：

S1、将待测的绝缘介质置于沿绝缘介质表面流注放电试验系统中，以至少测量在四个不同电场强度E下流注自绝缘介质的第一端部传播到第二端部的传播概率y，从而获得至少四组电场强度E与传播概率y的对应数据；

S2、根据下述高斯分布公式对所述数据进行拟合，获取流注沿所述绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线：

高斯分布公式：y=y0+Awπ/2e-2(E-Ec)2w2,]]>

其中，Ec为电场强度的均值，w为此高斯分布的方差，A、y₀为待定系数。

本技术方案中，利用步骤S1中得到的四组数据，可解出步骤S2中所设计的高斯分布公式中的Ec、w、A及y₀，从而得到被测绝缘介质的流注传播概率分布曲线，如图2所示，经实验验证，所得到的分布曲线能够准确地反应流注在被测绝缘介质表面传播的传播概率的客观情况。

优选地：所述步骤S1中的所述沿绝缘介质表面流注放电试验系统包括流注放电产生装置和测量系统；

所述流注放电产生装置包括：

三电极结构，包括相对且平行地设置的上极板和下极板，以及一个针电极，所述针电极设置于下极板上且与下极板绝缘，所述下极板接地；

高压直流电源，其输出端连接所述上极板；

触发脉冲发生装置，其输出端连接所述针电极；

所述测量系统包括第一处理器和连接在第一处理器光电倍增管，所述光电倍增管与所述上极板的下表面对准；