[发明专利]一种用于表征球隙电场分布的最短路径特征集

权利要求书

1.一种用于表征球隙电场分布的最短路径特征集，其特征是，包括以下步骤：

步骤1、通过静电场仿真计算获取球隙的三维电场分布，将两个球电极之间最短几何距离所在的路径定义为最短路径；

步骤2、在最短路径上等距选取n个取样点， n为正整数，提取n个取样点的坐标、电场强度的原始数据；

步骤3、绘制最短路径电场分布曲线，以电场强度最小值所在的取样点为临界点，将电场分布曲线划分为高压段和低压段，分别在高压段和低压段定义电场特征量；

步骤4、根据步骤2所提取的原始数据及步骤3所定义的电场特征量计算公式获取表征球隙电场分布的最短路径特征集，将三维电场分布映射至一维路径特征；

最短路径特征集包括电场强度类、电场梯度类、电场平方类、电场强度积分类、路径长度类、电场不均匀度类特征量；

电场强度类特征量包括：高压段的电场强度最大值E_hmax、平均值E_ha、方差E_hstd2和标准差E_hstd，低压段的电场强度最大值E_lmax、平均值E_la、方差E_lstd2和标准差E_lstd，以及整段路径上的电场强度最小值E_min；

电场梯度类特征量包括：高压段的电场梯度最大值E_ghm和平均值E_gha，以及低压段的电场梯度最大值E_glm和平均值E_gla；

电场平方类特征量包括：高压段电场强度平方的积分E_sh及其期望值E_sha，以及低压段电场强度平方的积分E_sl及其期望值E_sla；

电场强度积分类特征量包括：高压段电场强度超过x％E_hmax的路径上的电场强度积分V_hx，低压段电场强度超过x％E_lmax的路径上的电场强度积分V_lx，以及高、低压球电极到E_min所对应的取样点之间的电场强度积分V_h、V_l；

路径长度类特征量包括：高压段电场强度超过x％E_hmax的路径长度L_Ehx，电场梯度超过x％E_ghm的路径长度L_ghx，累计电场平方为x％E_sh的路径长度L_shx，以及E_min所对应的取样点到高压球电极的距离L_min；低压段电场强度超过x％E_lmax的路径长度L_Elx，电场梯度超过x％E_glm的路径长度L_glx，累计电场平方为x％E_sl的路径长度L_slx；

电场不均匀度类特征量包括电场强度类、电场平方类、电场强度积分类、路径长度类比例参数；电场强度类比例参数包括高压段E_hmax与E_ha的比值E_rh，低压段E_lmax与E_la的比值E_rl，E_lmax与E_hmax的比值E_lh，以及E_min与E_hmax的比值E_rm；电场平方类比例参数包括高压段电场强度超过x％E_hmax的路径上的电场平方与E_sh的比值E_rshx，低压段电场强度超过x％E_lmax的路径上的电场平方与E_sl的比值E_rslx；电场强度积分类比例参数包括高压段V_hx与V_h的比值V_rhx，低压段V_lx与V_l的比值V_rlx，以及V_h、V_l与球隙两电极之间电压U的比值V_rh、V_rl；路径长度类比例参数包括高压段L_Ehx、L_ghx、L_shx与高压段的路径长度d₁的比值L_rEhx、L_rghx、L_rshx，低压段L_Elx、L_glx、L_slx与低压段的路径长度d-d₁的比值L_rElx、L_rglx、L_rslx，以及L_min与球隙间隙距离d的比值L_rmin。