[发明专利]一种高压输电耐张线夹剩余寿命预测方法

说明书

本发明提供了一种高压输电耐张线夹剩余寿命预测方法，采取的步骤包括:获取耐张线夹实际运行环境参数；腐蚀速率实验，确定电阻增长率‑腐蚀时间关系函数；温升试验测定散热系数；建立实验室耐张线夹腐蚀时间‑温度模型；确定服役腐蚀时间与实验室腐蚀时间关系；计算环境修正系数A确定环境因子K；计算临界击穿温度；确定线夹剩余寿命。有益的技术效果：采用本方法，可解决老旧耐张线夹剩余寿命无法评估的问题。本发明是基于热击穿原理建立，量化了耐张线夹失效条件，使得耐张失效的判断更具有科学性。

技术领域

本发明涉及材料剩余寿命预测技术领域，特别是涉及一种高压输电用耐张线夹的剩余寿命预测方法。

背景技术

长期以来，材料寿命的准确预测关系着人类的生命财产安全，电力方面运行温度被普遍接受作为评判输电机构的运行状态的指标；耐张线夹在运行过程中因各种缺陷及老化，雨水沿耐张线夹端口渗入内部，造成内部腐蚀，随腐蚀加深，线夹发热量增加，当腐蚀进行到一定程度时，耐张线夹内部烧损爆裂。工程上对这一状况采用线塔下红外测温设备进行测温，简单根据线夹的温度评判耐张线夹运行是否异常，无法进行剩余寿命的预测。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高压输电耐张线夹剩余寿命预测方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种高压输电耐张线夹剩余寿命预测方法，按如下步骤进行：

步骤一：获取耐张线夹实际运行环境参数；

步骤二：建立电阻增长率-腐蚀时间关系函数R_p＝at^b；其中，R_p为电阻增长率；a、b为系数，t为腐蚀时间，单位为天；

步骤三：测定散热系数，建立温升公式

其中，R₀为线夹电阻,单位Ω；m、n为常数；P为大气压，单位atm；v为空气流动速度，单位m/s；d为线夹外层直径，单位mm；F为散热表面面积，单位为cm²；θ为耐张线夹温度，单位℃；θ₀为气温，单位℃；α为电阻的温度系数,单位1/℃；

步骤四：建立腐蚀时间-温度模型：

其中，t为实验室腐蚀时间,单位为天；R_0I为未经腐蚀的线夹在20℃时电阻；K为环境因子；

步骤五：确定服役腐蚀时间与实验室腐蚀时间关系函数：

；其中，η为换算系数；t_out为耐张线夹在服役环境中的腐蚀时间，即t_out为已知服役时间，单位为年；

步骤六：在已知服役时间(t_out)线路上截取正常线夹，测量其电阻值R₀，带入由步骤三建立的温升公式，计算出其θ温度值。将获取的该耐张线夹实际运行环境参数值(I、v、p、d、F、θ₀)及θ带入由步骤五建立的服役腐蚀时间-温度模型，计算出环境因子K，并带入计算得到修正系数A；换算系数η＝365d₁/d₀，d₀为实验室腐蚀条件下耐张线夹内部钢芯腐蚀层厚度；d₁为服役条件下的耐张线夹内部钢芯腐蚀层厚度；在已知服役时间(t_out)前提下，在线路上截取正常线夹，测量其内部钢芯腐蚀层厚度，确定η；

步骤七：将步骤六获得的耐张线夹温度θ带入θ_L＝3.45×10^-4(θ+273)²+θ，计算获得临界击穿温度θ_L；