[发明专利]架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟装置及模拟方法

权利要求书

1.一种架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于，用于闪络故障模拟的装置其构成包括工频电压产生单元、冲击电压产生单元、故障模拟单元（5）和数据采集器（9）；所述工频电压产生单元包括工频电压产生器（1）、保护电阻（2）和电容分压器（3），工频电压产生器（1）一端串联保护电阻（2）后与架空线路（4）一端连接，工频电压产生器（1）另一端接地，电容分压器（3）两端分别并联于工频电压产生器（1）与保护电阻（2）的串联支路上；所述冲击电压产生单元包括耦合电容（6）和冲击电压发生器（7），冲击电压发生器一端串联耦合电容（6）后与架空线路（4）另一端连接，冲击电压发生器另一端接地；所述故障模拟单元（5）用于模拟覆冰闪络故障、植被闪络故障，其高压端接入架空线路（4），低压端经接地线接地；所述数据采集器（9）的信号输入端分别与电容分压器（3）输出端和故障模拟单元（5）接地线于其中心穿过的罗氏线圈（8）连接；闪络故障模拟过程包括以下步骤：

S11，使至少一个绝缘子表面形成设定厚度冰层的覆冰绝缘子，将覆冰绝缘子悬挂端安装于杆塔顶端，承力端与架空线路连接；

S12，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，直至发生工频闪络，得到发生工频闪络的电压最小值U_min；

S13，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，直至发生冲击闪络，得到发生冲击闪络的电压最小值U′_min；

S14，按照工频电压有效值小于发生工频闪络的电压最小值U_min，利用工频电压产生器向架空线路施加电压，模拟架空线路正常运行情况，然后按照冲击电压幅值大于等于发生冲击闪络的电压最小值U′_min，利用冲击电压发生器向架空线路施加电压，使其产生的冲击电压叠加于工频电压上，实现架空线路在冲击电压下的覆冰闪络或植被闪络故障模拟。

2.根据权利要求1所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于所述步骤S11中覆冰绝缘子的制备包括以下步骤：

S111，配制设定电导率的盐溶液；

S112，将配制的盐溶液均匀喷洒于绝缘子表面，并置于低于0℃条件下冷却形成冰层；

S113，重复步骤S112至绝缘子表面冰层厚度至少为1mm，即得到覆冰绝缘子。

3.根据权利要求2所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于所述盐溶液电导率为10-1000000μS/cm。

4.根据权利要求3所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于所述盐溶液为NaCl或KCl溶液。

5.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于向架空线路施加冲击电压是在向架空线路施加工频电压后，待工频电压处于波峰相位前后20°以内的范围进行施加。

6.根据权利要求5所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于所述故障模拟单元包括一组以上配套组装的杆塔（51）和绝缘子，绝缘子的承力端与架空线路（4）连接作为故障模拟单元的高压端；绝缘子的悬挂端与杆塔顶部连接。

7.根据权利要求6所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于当故障模拟单元用于模拟覆冰闪络故障时，在一组以上配套组装的杆塔和绝缘子中，至少一个绝缘子为覆冰绝缘子；杆塔底部作为故障模拟单元的低压端，通过接地线接地。

8.根据权利要求6所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于当故障模拟单元用于模拟植被闪络故障时，故障模拟单元进一步包括位于架空线路下方的树木，树木下端作为故障模拟单元的低压端，通过接地线接地。

9.根据权利要求5所述架空线路在冲击电压下的闪络故障模拟方法，其特征在于所述数据采集器为示波器、采集卡或录波仪。