[发明专利]一种模拟GIS绝缘子表面金属颗粒缺陷运动的方法

权利要求书

1.一种模拟GIS绝缘子表面金属颗粒缺陷运动的方法，所述方法包括：

获取模拟的金属颗粒尺寸和形状数据，根据尺寸和形状数据，确定金属颗粒模型，并确定金属颗粒模型的横截面面积及质量；

把金属颗粒模型放置在绝缘子表面，使金属颗粒模型运动，获取金属颗粒模型运动时的绝缘子表面倾斜角度和金属颗粒模型的运动方向，根据绝缘子表面倾斜角度和金属颗粒模型的运动方向，获取金属颗粒模型与绝缘子表面的摩擦系数；

将放置有金属颗粒模型的绝缘子与电磁铁安装在GIS壳体外部，使电磁铁的中心轴线与金属颗粒模型的中心轴线重合，确定金属颗粒模型与电磁铁的水平距离；

调整电磁铁的电流大小及方向，确定金属颗粒模型沿中心轴线方向向绝缘子中心运动时的电流；

根据横截面面积及质量，摩擦系数，水平距离和电流，确定电磁铁与金属颗粒模型的磁感应系数；

将金属颗粒模型放置于封闭GIS中的目标位置，对GIS施加电压，确定金属颗粒模型的运动距离，电磁铁施加的电流和运动速度；

确定金属颗粒模型的运动距离，电磁铁施加的电流和运动速度的比例关系，根据比例关系，确定金属颗粒模拟运动的运动方向、运动距离和运动速度，及电磁铁的施加的电流；

根据金属颗粒模拟运动的运动方向、运动距离和运动速度，及电磁铁的施加的电流，模拟GIS绝缘子表面金属颗粒的缺陷运动。

2.根据权利要求1所述的方法，所述金属颗粒模型采用金属永磁材料。

3.根据权利要求1所述的方法，所述磁感应系数的计算公式为：

k=(mμ×(1+5d₀)/S)0.5×5000/I₀；

其中，k为磁感应系数、m为电子颗粒模型的质量、μ为摩擦系数、d₀为金属颗粒与电磁铁的水平距离、I₀为金属颗粒运动时的电流和S为金属颗粒模型横截面面积。

4.根据权利要求1所述的方法，所述比例关系，计算公式如下：

(kI/5000)2×S/(1+5(d₀+D))-mμ) +((kI/5000)2×S/(1+5d₀)-mμ)]×4.9×D=0.5×m×V²

其中，k为磁感应系数、I为电磁铁施加的电流、S为金属颗粒模型横截面面积、d₀为金属颗粒与电磁铁的水平距离、D为金属颗粒模型沿其轴线的运动距离、m为电子颗粒模型的质量、μ为摩擦系数和V为运动最大速度。

5.根据权利要求1所述的方法，所述电磁铁的施加的电流的时间，计算公式如下：

T=2D/V；

其中，D为运动距离、V为运动最大速度。