一种穿墙套管及其表面电导率的计算方法

一种穿墙套管及其表面电导率的计算方法
【专利摘要】本发明公开一种穿墙套管及其表面电导率的计算方法，以提高对穿墙套管的绝缘性能的仿真计算分析的准确性，提高穿墙套管的绝缘性能。所述穿墙套管包括户外绝缘套管、户外金具、户内绝缘套管、户内金具和安装法兰，户外绝缘套管和户内绝缘套管通过安装法兰连接；户外金具设置在户外绝缘套管背向安装法兰的一端，户内金具设置在户内绝缘套背向安装法兰的一端；户外绝缘套管包括多个户外大伞、多个户外小伞以及位于户外绝缘套管的两端的户外光滑区，多个相邻的两个户外大伞之间设置有一个户外小伞，户外大伞的外径大于户外小伞的外径；户内绝缘套管包括多个户内绝缘伞和位于户内绝缘套管的两端的户内光滑区。
【专利说明】
一种穿墙套管及其表面电导率的计算方法
技术领域
[0001] 本发明涉及高压电气组件技术领域，尤其涉及一种穿墙套管及其表面电导率的计 算方法。
【背景技术】
[0002] 在输电系统中，通常会出现将高压电流由户内引向户外或者将高压电流由户外引 向户内的情况，为了使输电线路安全穿过墙壁或者其它障碍物，通常会设置穿墙套管，以实 现将高压电流由户内引向户外或者将高压电流由户外引向户内，并保证输电线路的安全， 使输电系统安全运行。
[0003] 通常，穿墙套管会受到高温、污秽、应力等各方面的影响，穿墙套管的表面会积污， 当穿墙套管表面积污不均匀时，则易于发生电晕现象或者滑闪放电现象，危害输电系统的 运行安全。为保障输电系统的安全稳定运行，有必要对穿墙套管的绝缘性能进行仿真计算 分析。对穿墙套管的绝缘性能进行仿真计算分析时，通常需要涉及到穿墙套管的表面电导 率。
[0004] 目前，穿墙套管的表面电导率通常通过加载在穿墙套管的表面上的电压、在穿墙 套管的表面加载该电压时对应的泄漏电流计算得到，而未考虑到穿墙套管的表面结构特 性，即未考虑到穿墙套管的整体形状系数，因而导致穿墙套管的表面电导率的准确性较差， 造成对穿墙套管的绝缘性能的仿真计算分析的准确性较差，从而导致根据仿真计算分析的 结果制作形成的穿墙套管的绝缘性能差。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的在于提供一种穿墙套管及其表面电导率的计算方法，用于提高对穿 墙套管的绝缘性能的仿真计算分析的准确性，提高穿墙套管的绝缘性能。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 本发明的第一方面提供一种穿墙套管，包括户外绝缘套管、户外金具、户内绝缘套 管、户内金具和安装法兰，其中，
[0008] 所述安装法兰位于所述户外绝缘套管和所述户内绝缘套管之间，且所述户外绝缘 套管和所述户内绝缘套管通过所述安装法兰连接；
[0009] 所述户外金具设置在所述户外绝缘套管背向所述安装法兰的一端，所述户内金具 设置在所述户内绝缘套背向所述安装法兰的一端；
[0010] 所述户外绝缘套管包括多个户外大伞、多个户外小伞以及位于所述户外绝缘套管 的两端的户外光滑区，多个相邻的两个所述户外大伞之间设置有一个所述户外小伞，所述 户外大伞的外径大于所述户外小伞的外径；
[0011] 所述户内绝缘套管包括多个户内绝缘伞和位于所述户内绝缘套管的两端的户内 光滑区。
[0012] 本发明的第二方面提供一种穿墙套管的表面电导率的计算方法，用于计算如上述 技术方案所述的穿墙套管的表面电导率，所述穿墙套管的表面电导率的计算方法包括：
[0013] 步骤S100、构建所述穿墙套管的整体形状系数F的计算模型；
[0014] 步骤S200、根据所述穿墙套管的整体形状系数F的计算模型，确定所述穿墙套管的 整体形状系数F;
[0015] 步骤S500、构建所述穿墙套管的表面电导率〇〇与所述穿墙套管的整体形状系数F 的关系t吴型；
[0016] 步骤S600、根据所述穿墙套管的表面电导率与所述穿墙套管的整体形状系数的 关系模型、所述穿墙套管的整体形状系数F，确定所述穿墙套管的表面电导率σ〇。
[0017] 本发明提供的穿墙套管的表面电导率的计算方法中，先构建穿墙套管的整体形状 系数F的计算模型，以确定穿墙套管的整体形状系数F，然后构建穿墙套管的表面电导率与 穿墙套管的整体形状系数的关系模型，以确定穿墙套管的表面电导率〇〇,实现对穿墙套管 的表面电导率σ〇的计算。因此，在本发明提供的穿墙套管的表面电导率的计算方法中，考虑 了穿墙套管的整体形状系数F对穿墙套管的表面电导率的影响，即考虑了穿墙套管的表 面结构特性对穿墙套管的表面电导率σ〇的影响，采用本发明提供的穿墙套管的表面电导率 的计算方法对穿墙套管的表面电导率σ〇进行计算时，可以提高穿墙套管的表面电导率σ〇的 准确性，从而提高对穿墙套管的绝缘性能的仿真计算分析的准确性，提高根据仿真计算分 析后获得的结果制作形成的穿墙套管的绝缘性能。
【附图说明】
[0018] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0019] 图1为本发明实施例提供的穿墙套管的轴向截面示意图；
[0020] 图2为图1中户外绝缘套管的结构示意图；
[0021] 图3为图1中户内绝缘套管的结构示意图；
[0022] 图4为一种弧线段在辅助直角坐标系中的位置示意图；
[0023] 图5为另一种弧线段在辅助直角坐标系中的位置示意图；
[0024] 图6为又一种弧线段在辅助直角坐标系中的位置示意图；
[0025] 图7为再一种弧线段在辅助直角坐标系中的位置示意图；
[0026] 图8为一种直线段与主直角坐标系的X轴的位置关系图；
[0027] 图9为另一种直线段与主直角坐标系的X轴的位置关系图；
[0028] 图10为又一种直线段与主直角坐标系的X轴的位置关系图；
[0029] 图11为再一种直线段与主直角坐标系的X轴的位置关系图；
[0030]图12为本发明实施例提供的一种穿墙套管的表面电导率的计算方法的流程图；
[0031] 图13为本发明实施例提供的另一种穿墙套管的表面电导率的计算方法的流程图；
[0032] 图14为图13中步骤S210的具体实施流程图；
[0033]图15为图14中步骤S220的具体实施流程图；
[0034]图16为图14中步骤S320的具体实施流程图。
[0035] 附图标记：
[0036] 1-户外金具， 2-户外绝缘套管，
[0037] 3-安装法兰 4-户内绝缘套管，
[0038] 5-户内金具， 6_户外大伞，
[0039] 7-户外小伞， 8-户外光滑区，
[0040] 9-户内绝缘伞，10-户内光滑区。
【具体实施方式】
[0041]为了进一步说明本发明实施例提供的一种穿墙套管及其表面电导率的计算方法， 下面结合说明书附图进行详细描述。
[0042] 请参阅图1至图3,本发明实施例提供的穿墙套管包括户外绝缘套管2、户外金具1、 户内绝缘套管4、户内金具5和安装法兰3,其中，安装法兰3位于户外绝缘套管2和户内绝缘 套管4之间，户外绝缘套管2和户内绝缘套管4通过安装法兰3连接;户外金具1设置在户外绝 缘套管2背向安装法兰3的一端，户内金具5设置在户内绝缘套4背向安装法兰3的一端;户外 绝缘套管2包括多个户外大伞6、多个户外小伞7以及位于户外绝缘套管2的两端的户外光滑 区8,多个相邻的两个户外大伞6之间设置有一个户外小伞7,户外大伞6的外径大于户外小 伞7的外径;户内绝缘套管4包括多个户内绝缘伞9和位于户内绝缘套管4的两端的户内光滑 区10〇
[0043] 本发明实施例提供的穿墙套管可以应用于直流输电系统中，以支撑用于在户内和 户外之间输送高压电流的线路，实现将高压电流由户内引向户外或者将高压电流由户外引 向户内，并保持较好的绝缘性能，改善输电系统的运行安全性。
[0044] 请参阅图12,本发明实施例还提供一种穿墙套管的表面电导率的计算方法，用于 计算上述实施例提供的穿墙套管的表面电导率，所述穿墙套管的表面电导率的计算方法包 括：
[0045] 步骤S100、构建穿墙套管的整体形状系数F的计算模型；
[0046] 步骤S200、根据穿墙套管的整体形状系数F的计算模型，确定穿墙套管的整体形状 系数F;
[0047] 步骤S500、构建穿墙套管的表面电导率〇〇与穿墙套管的整体形状系数F的关系模 型；
[0048] 步骤S600、根据穿墙套管的表面电导率〇〇与穿墙套管的整体形状系数F的关系模 型、穿墙套管的整体形状系数F，确定穿墙套管的表面电导率σ〇。
[0049] 本发明实施例提供的穿墙套管的表面电导率的计算方法中，先构建穿墙套管的整 体形状系数F的计算模型，以确定穿墙套管的整体形状系数F，然后构建穿墙套管的表面电 导率与穿墙套管的整体形状系数的关系模型，以确定穿墙套管的表面电导率，实现对穿 墙套管的表面电导率σ〇的计算。因此，在本发明实施例提供的穿墙套管的表面电导率的计 算方法中，考虑了穿墙套管的整体形状系数F对穿墙套管的表面电导率的影响，即考虑了 穿墙套管的表面结构特性对穿墙套管的表面电导率σ〇的影响，采用本发明实施例提供的穿 墙套管的表面电导率的计算方法对穿墙套管的表面电导率σ〇进行计算时，可以提高穿墙套 管的表面电导率σ〇的准确性，从而提高对穿墙套管的绝缘性能的仿真计算分析的准确性， 提高根据仿真计算分析后获得的结果制作形成的穿墙套管的绝缘性能。
[0050] 另外，由于采用本发明实施例提供的穿墙套管的表面电导率的计算方法对穿墙套 管的表面电导率σ〇进行计算时，可以提高穿墙套管的表面电导率σ〇的准确性，从而提高对穿 墙套管的绝缘性能的仿真计算分析的准确性，提高根据仿真计算分析后获得的结果制作形 成的穿墙套管的绝缘性能，因而可以提高输电系统的运行安全性。
[0051] 在上述实施例中，穿墙套管的整体形状系数F的计算模型可以有多种，例如，可以 将穿墙套管的实际体积与穿墙套管的外廓包容体的体积之间的比值作为穿墙套管的整体 形状系数F。
[0052] 在本发明实施例中，请参阅图13,步骤S100、构建穿墙套管的整体形状系数F的计 算模型包括：
[0053]步骤S110、获取穿墙套管的轴向截面；
[0054]步骤S120、根据穿墙套管的轴向截面，建立主直角坐标系，主直角坐标系的X轴为 穿墙套管的中心线，穿墙套管的整体形状系数F的计算模型为
，其中，ds为沿 穿墙套管的轴向，穿墙套管的表面的爬电距离的微段;为在ds内穿墙套管的外表面的周 长;L为穿墙套管的表面的积分路径。
[0055] 具体实施时，请继续参阅图1和图2,获取穿墙套管的轴向截面后，建立主直角坐标 系，主直角坐标系的X轴为穿墙套管的轴线，例如，如图1所示，主直角坐标系的X轴为穿墙套 管的轴线，且主直角坐标系的X轴的正方向为由户外金具1指向户内金具5的方向，主直角坐 标系的X轴分别穿过户外金具1的中心和户内金具5的中心，主直角坐标系的Y轴与主直角坐 标系的X轴垂直，主直角坐标系的Y轴可以是沿穿墙套管的轴向的任何位置，例如，主直角坐 标系的Y轴可以穿过户外金具1的中心，即主直角坐标系的原点位于户外金具1的中心。完成 主直角坐标系的建立后，则可以获得穿墙套管的整体形状系数F的计算模型： 12345
(1) 2 式（1)中，ds为沿穿墙套管的轴向，穿墙套管的表面的爬电距离的微段，且s为X和y 的函数，即S = S(X，y);23iy为在ds内穿墙套管的外表面的周长;L为穿墙套管的表面的积分 路径。 3 通过上述穿墙套管的整体形状系数F的计算模型，即可获取穿墙套管的整体形状 系数F。 4 采用上述穿墙套管的整体形状系数F的计算模型，以获取穿墙套管的整体形状系 数F，考虑了穿墙套管的表面结构特征，与将穿墙套管的实际体积与穿墙套管的外廓包容体 的体积之间的比值作为穿墙套管的整体形状系数F相比，提高了穿墙套管的整体形状系数F 的准确度，从而进一步提高穿墙套管的表面电导率σ〇的准确性，提高对穿墙套管的绝缘性 能的仿真计算分析的准确性，提高根据仿真计算分析后获得的结果制作形成的穿墙套管的 绝缘性能。 5 根据上述穿墙套管的整体形状系数F的计算模型，对穿墙套管的整体形状系数F进 行计算时，可以分别对户外绝缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa和户内绝缘套管的户内绝 缘套管形状系数Fb进行计算，然后确定穿墙套管的整体形状系数F。
[0061 ]请继续参阅图13，步骤200、确定穿墙套管的整体形状系数F包括：
[0062] 步骤S210、确定户外绝缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa，确定户内绝缘套管的 户内绝缘套管形状系数Fb ;
[0063] 步骤S400、根据户外绝缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa和户内绝缘套管的户内 绝缘套管形状系数Fb，确定穿墙套管的整体形状系数F，其中，F = Σ Fa+ Σ Fb。
[0064] 上述实施例中，进行步骤S210、确定户外绝缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa，确 定户内绝缘套管的户内绝缘套管形状系数Fb时，可以根据户外绝缘套管的特征和户内绝缘 套管的特征，分别获取户外绝缘套管形状系数Fa和户内绝缘套管形状系数Fb。
[0065] 例如，如图1和图2所示，户外绝缘套管2包括多个户外大伞6、多个户外小伞7和两 个户外光滑区8;因此，请参阅图14，确定户外绝缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa包括： [0066]步骤S220、获取每个户外大伞的户外大伞形状系数F al，获取每个户外小伞的户外 小伞形状系数Fa2，获取每个户外光滑区的户外光滑区形状系数F a3;
[0067]步骤S250、获取户外大伞的数量nal，获取户外小伞的数量1132;
[0068]步骤S260、根据每个户外大伞的户外大伞形状系数Fai、每个户外小伞的户外小伞 形状系数Fa2和每个户外光滑区的户外光滑区形状系数Fa3，确定户外绝缘套管的户外绝缘 套管形状系数 Fa，其中，Fa=nalFal+na2Fa2+2F a3。
[0069] 请继续参阅图1和图2,从穿墙套管的轴向截面可以看出，每个户外大伞6包括多个 户外大伞弧线段和多个户外大伞直线段，每个户外小伞7包括多个户外小伞弧线段和多个 户外小伞弧线段，每个户外光滑区8包括多个户外光滑直线段。
[0070] 因此，在获取每个户外大伞的户外大伞形状系数Fal时，可以将每个户外大伞分为 多个户外大伞弧线段和多个户外大伞直线段，并对每段户外大伞弧线段的户外大伞弧线段 形状系数f all和每段户外大伞直线段的户外大伞直线段形状系数fal2分别进行计算，以获取 每个户外大伞的户外大伞形状系数F ai。
[0071] 相应地，在获取每个户外小伞的户外小伞形状系数Fa2时，可以将每个户外小伞分 为多个户外小伞弧线段和多个户外小伞直线段，并对每段户外小伞弧线段的户外小伞弧线 段形状系数f a21和每段户外小伞直线段的户外小伞直线段形状系数fa22分别进行计算，以获 取每个户外小伞的户外小伞形状系数? 32。
[0072] 同理，在获取每个户外光滑区的户外光滑区形状系数Fa3时，可以将每个户外光滑 区分为多个户外光滑直线段，并对每段户外光滑直线段的户外光滑直线段形状系数f a31，分 别进行计算，以获取每个户外光滑区的户外光滑区形状系数Fa3。
[0073] 具体地，请参阅图15,获取每个户外大伞的户外大伞形状系数Fal包括：
[0074] 步骤S221、根据穿墙套管的轴向截面，对每个户外大伞弧线段建立对应的第一辅 助直角坐标系，第一辅助直角坐标系的原点为对应的户外大伞弧线段的圆心；
[0075] 步骤S222、获取户外大伞弧线段的半径Ral，获取第一辅助直角坐标系的原点在主 直角坐标系中的Y轴坐标ycmi，获取户外大伞弧线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直 角坐标系中的Y轴坐标y aii，获取户外大伞弧线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角 坐标系中的Y轴坐标yai2;
[0076] 步骤S223、根据户外大伞弧线段的半径Ral、第一辅助直角坐标系的原点在主直角 坐标系中的Y轴坐标y〇 ai、户外大伞弧线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的γ轴坐标yall、户外大伞弧线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中的γ轴 坐标yal2，确定户外大伞弧线段的户外大伞弧线段形状系数匕::；
[0077]步骤S224、获取户外大伞直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的Y轴坐标yal3,获取户外大伞直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中 的Y轴坐标y al4,获取户外大伞直线段与主直角坐标系中的X轴的正方向之间的夹角i3al，获取 户外大伞直线段在主直角坐标系中的X轴上的投影的长度l al;
[0078] 步骤S225、根据户外大伞直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的Y轴坐标yal3、户外大伞直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中的Y轴 坐标y aw、户外大伞直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角&1、户外大伞直线段在主直角坐 标系中的X轴上的投影的长度l al，确定户外大伞直线段的户外大伞直线段形状系数fal2;
[0079] 步骤S226、根据户外大伞弧线段的户外大伞弧线段形状系数fall和户外大伞直线 段的户外大伞直线段形状系数 fal2，获取每个户外大伞的户外大伞形状系数Fal，其中，Fal = Σ fall+Efal2〇
[0080] 举例来说，如图2所示，图2中户外大伞6朝向绝缘管套的轴线的端部为户外大伞6 的根部，图2中户外大伞6背向绝缘管套的轴线的端部为户外大伞6的顶部，户外大伞6的户 外大伞弧线段可以包括根部的多个户外大伞弧线段和顶部的多个户外大伞弧线段，户外大 伞6的户外大伞直线段可以包括连接根部和顶部的多个户外大伞直线段以及户外大伞6两 侧分别连接户外小伞7的多个户外大伞直线段。
[0081] 以对图2中户外大伞6的顶部的其中一个户外大伞弧线段建立对应的第一辅助直 角坐标系为例进行说明，图4示出了户外大伞6的顶部的其中一个户外大伞弧线段建立对应 的第一辅助直角坐标系，第一辅助直角坐标系的原点为户外大伞弧线段的圆心，第一辅助 直角坐标系的原点在主直角坐标系中的Y轴坐标为y〇 al，户外大伞弧线段位于第一辅助直角 坐标系的第一象限，户外大伞弧线段的半径为Ral，户外大伞弧线段具有左端点A、右端点B和 中间点N，左端点A为户外大伞弧线段远离X轴的端点，右端点B为户外大伞弧线段靠近X轴的 端点，设定左端点A在主直角坐标系中的Y轴坐标Sy ai2,右端点B在主直角坐标系中的Y轴坐 标为yaii，中间点N在主直角坐标系中的Y轴坐标为y，假定户外大伞弧线段上有一个动点，该 动点由左端点A沿着户外大伞弧线段移动到中间端点N，此时，该动点移动的弧长为：
[0082] Sall = Ral(wA-WN) (2)
[0083] 其中，
[0086] 熄忒0)和忒Μ)代入忒由.可W徨刹，
[0084] ( 3 )
[0085] .⑷
[0087]
:( 5.)
[0088] 将式(5)代入式(1)中，则可以得到户外大伞弧线段形状系数fall为：
[0089]
.(.6)
[0090] 同理，如图5所示，当户外大伞弧线段位于第一辅助直角坐标系的第二象限时，第 一辅助直角坐标系的原点为户外大伞弧线段的圆心，第一辅助直角坐标系的原点在主直角 坐标系中的Y轴坐标为y〇al，户外大伞弧线段的半径为Ral，户外大伞弧线段远离X轴的端点A 在主直角坐标系中的Y轴坐标Syai2，户外大伞弧线段靠近X轴的端点A在主直角坐标系中的 γ轴坐标为yall，户外大伞弧线段上的中间点N在主直角坐标系中的Y轴坐标为y，假定户外大 伞弧线段上有一个动点，该动点由左端点A沿着户外大伞弧线段移动到中间端点N，此时，该 动点移动的弧长为：
[0091] . '
[0092]
[0093] (8)
[0094] .( 9 ) 一 一 al
[0095] 将式(8)和式(9)代入式(7)中，可以得到：
[0096]
[0097] 将式(10)代入式(1)中，则可以得到户外大伞弧线段形状系数fall为：
[0098](:11) -an y
^ L/u l
[0099] 同理，采用上述推导方式，可以得知，户外大伞弧线段位于第一辅助直角坐标系的 第一象限或第一辅助直角坐标系的第三象限时，如图4和图6所示，户外大伞弧线段形状系 数
户外大伞弧线段位于第一辅助直角坐标系的第二象 限或第一辅助直角坐标系的第四象限时，如图5和图7所示，户外大伞弧线段的户外大伞弧 线段形状系数 /ai.! k γ ·<
^ υαι^ ^ uui
[0100] 以对图2中户外大伞6的其中一个户外大伞直线段为例进行说明，图8示出了户外 大伞6的其中一个户外大伞直线段，户外大伞直线段与主直角坐标系的X轴的夹角为化1，且 户外大伞直线段与主直角坐标系的X轴的夹角化1<90°，户外大伞直线段具有靠近主直角坐 标系的X轴的端点C、远离主直角坐标系的X轴的端点D以及位于户外大伞直线段上的中间点 M，靠近主直角坐标系的X轴的端点C在主直角坐标系中的Y轴坐标Syai3,远离主直角坐标系 的X轴的端点D在主直角坐标系中的Y轴坐标Sy ai4,位于户外大伞直线段上的中间点Μ在主 直角坐标系中的Υ轴坐标为y，假定户外大伞直线段上有一个动点，该动点由端点C沿着户外 大伞直线段移动到中间端点M，即该动点由大伞直线段的一个端点沿着大伞直线段朝向主 直角坐标系的X轴的正方向移动，移动至大伞直线段的中间端点M，此时，该动点移动的弧长 为：
[0101]
.(12.)
[0102] 将式(12)代入式(1)中，则可以得到户外大伞直线段形状系数fal2为：
[0103]
( 13 )
[0104] 相应地，图9示出了户外大伞6的其中一个户外大伞直线段，户外大伞直线段与主 直角坐标系的X轴的夹角为，且户外大伞直线段与主直角坐标系的X轴的夹角i3 al>90°， 户外大伞直线段具有靠近主直角坐标系的X轴的端点C、远离主直角坐标系的X轴的端点D以 及位于户外大伞直线段上的中间点Μ，靠近主直角坐标系的X轴的端点C在主直角坐标系中 的γ轴坐标为y al3,远离主直角坐标系的X轴的端点D在主直角坐标系中的γ轴坐标为yal4,位 于户外大伞直线段上的中间点Μ在主直角坐标系中的Y轴坐标为y，假定户外大伞直线段上 有一个动点，该动点由端点D沿着户外大伞直线段移动到直线段的中间端点Μ，即该动点由 户外大伞直线段的一个端点沿着户外大伞直线段朝向主直角坐标系的X轴的正方向移动， 移动至户外大伞直线段的中间端点Μ，此时，该动点移动的弧长为：
[0105]
(⑷ ~…厂.iii
[0106] 将式(14)代入式(1)中，则可以得到直线段形状系数fal2为：
[0107]
< 15 )
[0108] 同理，采用上述推导方式，分别对图8至图11中的各种形状的户外大伞直线段的户 外大伞直线段形状系数fal2进行计算，可以得知，当户外大伞直线段与主直角坐标系中的X 轴的夹角满足jal<90°时，如图8所示，户外大伞直线段的户外大伞直线段形状系数
;当户外大伞直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足jal>90° 时，如图9所示，户外大伞直线段的户外大伞直线段形状系勠
当户 外大伞直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:fei = 90°时，如图10所示，户外大伞直线 段的户外大伞直线段形状系数
当户外大伞直线段与主直角坐标系中的X 轴的夹角满足jal = 0°时，如图11所示，户外大伞直线段的户外大伞直线段形状系数
[0109] 值得一提的是，获取每个户外大伞的户外大伞形状系数Fal时，获取户外大伞弧线 段的户外大伞弧线段形状系数f all和获取户外大伞直线段的户外大伞直线段形状系数fal2 的顺序可以是:先获取户外大伞弧线段形状系数fall，再获取户外大伞直线段形状系数fal2， 或者，先获取户外大伞直线段形状系数f al2，再获取户外大伞弧线段形状系数fall。
[0110] 请继续参阅图15,获取每个户外小伞的户外小伞形状系数Fa2包括：
[0111] 步骤S231、根据穿墙套管的轴线截面，对每个户外小伞弧线段建立对应的第二辅 助直角坐标系，第二辅助直角坐标系的原点为对应的户外小伞弧线段的圆心；
[0112] 步骤S232、获取户外小伞弧线段的半径Ra2，获取第二辅助直角坐标系的原点在主 直角坐标系中的Y轴坐标y〇 a2，获取户外小伞弧线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直 角坐标系中的Y轴坐标ya2i，获取户外小伞弧线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角 坐标系中的Y轴坐标y a22;
[0113] 步骤S233、根据户外小伞弧线段的半径Ra2、第二辅助直角坐标系的原点在主直角 坐标系中的Y轴坐标y〇a2、户外小伞弧线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的γ轴坐标ya21、户外小伞弧线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中的γ轴 坐标y a22，确定户外小伞弧线段的户外小伞弧线段形状系数匕21;
[0114] 步骤S234、获取户外小伞直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的γ轴坐标ya23,获取户外小伞直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中 的Y轴坐标y a24,获取户外小伞直线段与主直角坐标系中的X轴的正方向之间的夹角心，获取 户外小伞直线段在主直角坐标系中的X轴上的投影的长度I a2;
[0115] 步骤S235、根据户外小伞直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的γ轴坐标ya23、户外小伞直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中的γ轴 坐标y a24、户外小伞直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角&2、户外小伞直线段在主直角坐 标系中的X轴上的投影的长度l a2，确定户外小伞直线段的户外小伞直线段形状系数fa22;
[0116] 步骤S236、根据户外小伞弧线段的户外小伞弧线段形状系数fa21和户外小伞直线 段的户外小伞直线段形状系数f a22，获取每个户外小伞的户外小伞形状系数Fa2，其中，Fa2 = Efa21+Efa22〇
[0117] 在获取每个户外小伞的户外小伞形状系数Fa2的步骤中，第二辅助直角坐标系的建 立与上述第一辅助直角坐标系的建立的方式和方法相同，且户外小伞弧线段形状系数f a21 和户外小伞直线段形状系数fa22的计算方法，与户外小伞弧线段形状系数fa21和户外小伞直 线段形状系数f a22的计算方法也相同，因此，在此不再赘述。
[0118] 根据上述实施例，可以得知，户外小伞弧线段位于第二辅助直角坐标系的第一象 限或第二辅助直角坐标系的第三象限时，户外小伞弧线段的户外小伞弧线段形状系数
1外小伞弧线段位于第二辅助直角坐标系的第二 象限或第二辅助直角坐标系的第四象限时，户外小伞弧线段的户外小伞弧线段形状系数
[0119] 当户外小伞直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:&2<90°时，户外小伞直 线段的户外小伞直线段形状系f
:当户外小伞直线段与主直角坐标 系中的X轴的夹角满足：以2> 90°时，户外小伞直线段的户外小伞直线段形状系数
4当户外小伞直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:i3 a2 = 90° 时，户外小伞直线段的户外小伞直线段形状系数
自户外小伞直线段与主 直角坐标系中的X轴的夹角满足:&2 = 〇°时，户外小伞直线段的户外小伞直线段形状系数
[0120] 值得一提的是，获取每个户外小伞的户外小伞形状系数Fa2时，获取户外小伞弧线 段的户外小伞弧线段形状系数f a21和获取户外小伞直线段的户外小伞直线段形状系数fa22 的顺序可以是:先获取户外小伞弧线段形状系数fa21，再获取户外小伞直线段形状系数fa22， 或者，先获取户外小伞直线段形状系数fa22，再获取户外小伞弧线段形状系数fa21。
[0121] 请继续参阅图15,获取每个户外光滑区的户外光滑区形状系数Fa3包括：
[0122] 步骤S241、获取户外光滑直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的γ轴坐标ya31，获取户外光滑直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中 的Y轴坐标y a32，获取户外光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的正方向之间的夹角心，获取 户外光滑直线段在主直角坐标系中的X轴上的投影的长度I a3;
[0123] 步骤S242、根据户外光滑直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的Y轴坐标ya31、户外光滑直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中的Y轴 坐标y a32、户外光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角&3、户外光滑直线段在主直角坐 标系中的X轴上的投影的长度I a3，确定户外光滑直线段的户外光滑直线段形状系数fa31;
[0124] 步骤S243、根据户外光滑直线段的户外光滑直线段形状系数fa31，获取每个户外光 滑区的户外光滑区形状系数F a3，其中，Fa3 = Σ f a31。
[0125] 在获取每个户外光滑区的户外光滑区形状系数Fa3的步骤中，户外光滑直线段形状 系数fa31的计算方法，与上述获取每个户外大伞的户外大伞形状系数F al中，户外大伞直线段 的户外大伞直线段形状系数fal2的计算方法相同，在此不再赘述。
[0126] 根据上述实施例，可以得知，当户外光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满 足:fe3<90°时，户外光滑直线段的户外光滑直线段形状系数
当户外 光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:化3>90°时，户外光滑直线段的户外光滑 直线段形状系数
：当户外光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的夹 角满足:&3 = 90°时，户外光滑直线段的户外光滑直线段形状系数
当户外 光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:&3 = 〇°时，户外光滑直线段的户外光滑直 线段形状系数
[0127] 在实际应用中，户外光滑直线段也可以被视为户外大伞的户外大伞直线段或者的 户外小伞的户外小伞直线段一部分，此时，无需单独对户外光滑区的户外光滑区形状系数 Fa3进行计算，减少了计算户外绝缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa的步骤，从而减少了计 算穿墙套管的整体形状系数F的步骤，节省了时间，并提高了效率。
[0128] 上述实施例中，确定户外绝缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa时，获取每个户外 大伞的户外大伞形状系数Fal、获取每个户外小伞的户外小伞形状系数 Fa2、获取每个户外光 滑区的户外光滑区形状系数Fa3的顺序不论先后，可以根据个人习惯或方便程度等进行调 整。
[0129] 同理，户内绝缘套管的户内绝缘套管形状系数Fb的计算方法也可以采用如户外绝 缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa的计算方法，具体地，请参阅图3、图14和图16,户内绝缘 套管包括多个户内绝缘伞和两个户内光滑区；确定户内绝缘套管的户内绝缘套管形状系数 Fb包括：
[0130] 步骤S320、获取每个户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数Fbl，获取每个户内光滑区 的户内光滑区形状系数F b2;
[0131] 步骤S350、获取户内绝缘伞的数量nbl;
[0132] 步骤S360、根据每个户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数FbdP每个户内光滑区的户 内光滑区形状系数Fb2,确定户内绝缘套管的户内绝缘套管形状系数Fb，其中，F B = nbiFbi+ 2Fb2〇
[0133] 相应地，每个户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数Fbl和每个户内光滑区的户内光滑 区形状系数Fb2的获取方式也可以采用上述确定户外绝缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa 时采用的方式。
[0134] 具体地，请继续参阅图16，沿穿墙套管的轴向，每个户内绝缘伞包括多个户内绝缘 伞弧线段和多个户内绝缘伞直线段，获取每个户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数F bl包括：
[0135] 步骤S321、根据穿墙套管的轴向截面，对每个户内绝缘伞弧线段建立对应的第三 辅助直角坐标系，第三辅助直角坐标系的原点为对应的户内绝缘伞弧线段的圆心；
[0136] 步骤S322、获取户内绝缘伞弧线段的半径Rbl，获取第三辅助直角坐标系的原点在 主直角坐标系中的Y轴坐标y〇bi，获取户内绝缘伞弧线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在 主直角坐标系中的Y轴坐标ybii，获取户内绝缘伞弧线段远离主直角坐标系的X轴的端点在 主直角坐标系中的Y轴坐标ybi2;
[0137] 步骤S323、根据户内绝缘伞弧线段的半径Rbl、第三辅助直角坐标系的原点在主直 角坐标系中的Y轴坐标y 〇bi、户内绝缘伞弧线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐 标系中的Y轴坐标ybii、户内绝缘伞弧线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的Y轴坐标ybi2，确定户内绝缘伞弧线段的户内绝缘伞弧线段形状系数fbii;
[0138] 步骤S324、获取户内绝缘伞直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标 系中的Y轴坐标ybi3,获取户内绝缘伞直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标 系中的Y轴坐标y bl4,获取户内绝缘伞直线段与主直角坐标系中的X轴的正方向之间的夹角 ，获取户内绝缘伞直线段在主直角坐标系中的X轴上的投影的长度lbl;
[0139] 步骤S325、根据户内绝缘伞直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标 系中的Y轴坐标ybi3、户内绝缘伞直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中 的Y轴坐标ybi4、户内绝缘伞直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角Pbi、户内绝缘伞直线段在 主直角坐标系中的X轴上的投影的长度 lbl，确定户内绝缘伞直线段的户内绝缘伞直线段形 状系数fbl2，
[0140] 步骤S326、根据户内绝缘伞弧线段的户内绝缘伞弧线段形状系数fbll和户内绝缘 伞直线段的户内绝缘伞直线段形状系数f bl2，获取每个户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数 Fbi，其中，Fbi= Efbii+Efbi2。
[0141] 经计算分析可知，户内绝缘伞弧线段位于第三辅助直角坐标系的第一象限或第三 辅助直角坐标系的第三象限时，户内绝缘伞弧线段的户内绝缘伞弧线段形状系数
4户内绝缘伞弧线段位于第三辅助直角坐标系的第二 象限或第三辅助直角坐标系的第四象限时，户内绝缘伞弧线段的户内绝缘伞弧线段形状系 数
[0142] 当户内绝缘伞直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:i3bl<90°时，户内绝缘 伞直线段的户内绝缘伞直线段形状系数
当户内绝缘伞直线段与主 直角坐标系中的X轴的夹角满足:Pbi>90°时，户内绝缘伞直线段的户内绝缘伞直线段形状 系i
丨当户内绝缘伞直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:i3 bl = 90°时，户内绝缘伞直线段的户内绝缘伞直线段形状系类
当户内绝缘伞 直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:i3bl = 〇°时，户内绝缘伞直线段的户内绝缘伞直 线段形状系数
[0143] 每个户内光滑区包括多个户内光滑直线段;请继续参阅图16,获取每个户内光滑 区的户内光滑区形状系数Fb2包括：
[0144] 步骤S331、获取户内光滑直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的γ轴坐标yb21，获取户内光滑直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中 的Y轴坐标y b22，获取户内光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的正方向之间的夹角仇2，获取 户内光滑直线段在主直角坐标系中的X轴上的投影的长度I b2;
[0145] 步骤S332、根据户内光滑直线段靠近主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系 中的γ轴坐标yb21、户内光滑直线段远离主直角坐标系的X轴的端点在主直角坐标系中的γ轴 坐标yb22、户内光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角知、户内光滑直线段在主直角坐 标系中的X轴上的投影的长度l b2,确定户内光滑直线段的户内光滑直线段形状系数fb21;
[0146] 步骤S333、根据户内光滑直线段的户内光滑直线段形状系数fb21，获取每个户内光 滑区的户内光滑区形状系数F b2,其中，Fb2=Efb21。
[0147] 经计算分析后可知，当户内光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:汍2< 90°时，户内光滑直线段的户内光滑直线段形状系数
户内光滑直 线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:仇2>90°时，户内光滑直线段的户内光滑直线段 形状系数
当户内光滑直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满 足:仇2 = 90°时，户内光滑直线段的户内光滑直线段形状系
当户内光滑 直线段与主直角坐标系中的X轴的夹角满足:仇2 = 〇°时，户内光滑直线段的户内光滑直线段 形状系数:，
[0148] 在实际应用中，户内光滑直线段也可以被视为户内绝缘伞的户内绝缘伞直线段的 一部分，此时，完成对户内绝缘伞的户内绝缘伞直线段形状系数fbl2和户内绝缘伞的户内绝 缘伞弧线段形状系数fbn的计算后，即可完成对户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数Fb的计 算。
[0149] 上述实施例中，确定户内绝缘套管的户内绝缘套管形状系数Fb时，获取每个户内 绝缘伞的户内绝缘伞形状系数Fbl、获取每个户内光滑区的户内光滑区形状系数凡 2的顺序 不论先后，可以根据个人习惯或方便程度等进行调整。
[0150] 在上述实施例中，穿墙套管的表面电导率与穿墙套管的整体形状系数F的关系 模型可以为：
[0151]
(16)
[0152] 式（16)中，U为加载在穿墙套管的表面上的电压，I为在穿墙套管的表面加载电压U 时的泄漏电流。
[0153] 请继续参阅图13，步骤S600、确定穿墙套管的表面电导率〇〇包括：
[0154] 步骤S610、获取加载在穿墙套管的表面上的电压U;
[0155] 步骤S620、获取在穿墙套管的表面加载电压U时的泄漏电流I;
[0156] 步骤S630、根据加载在穿墙套管的表面上的电压U、在穿墙套管的表面加载电压U 时的泄漏电流I和穿墙套管的整体形状系数F，确定穿墙套管的表面电导率〇〇。
[0157] 为了进一步说明上述实施例提供的穿墙套管的表面电导率的计算方法，下面以计 算CWW-400/3125产品的表面电导率为例进行详细说明。
[0158] CWW-400/3125产品包括一个户外绝缘套管和一个户内绝缘套管，每个户外绝缘套 管包括114个户外大伞、113个户外小伞以及两个户外光滑区组成，户内绝缘套管包括302个 户内绝缘伞和两个户内光滑区组成。
[0159] 经计算得到：每个户外绝缘套管中，每个户外大伞的户外大伞形状系数Fal为 0.09661，每个户外小伞的户外小伞形状系数F a2为0.08078，其中，户外光滑区的户外光滑区 形状系数Fa3可以合并在户外大伞的户外大伞形状系数F al中，或者，户外光滑区的户外光滑 区形状系数Fa3可以合并在户外小伞形状系数?32中，因此，每个户外绝缘套管的户外绝缘套 管形状系数Fa为20.1416。
[0160] 户内绝缘套管中，每个户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数Fbl*0.1765，户内光滑 区的户内光滑区形状系数F b2可以合并在户内绝缘伞形状系数Fbl中，因此，户内绝缘套管的 户内绝缘套管形状系数Fb为14.798。
[0161] 根据上述结果，可以确定穿墙套管的整体形状系数F为34.9396。
[0162] 在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多 个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0163] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种穿墙套管，其特征在于，包括户外绝缘套管、户外金具、户内绝缘套管、户内金具 和安装法兰，其中， 所述安装法兰位于所述户外绝缘套管和所述户内绝缘套管之间，所述户外绝缘套管和 所述户内绝缘套管通过所述安装法兰连接； 所述户外金具设置在所述户外绝缘套管背向所述安装法兰的一端，所述户内金具设置 在所述户内绝缘套背向所述安装法兰的一端； 所述户外绝缘套管包括多个户外大伞、多个户外小伞W及位于所述户外绝缘套管的两 端的户外光滑区，多个相邻的两个所述户外大伞之间设置有一个所述户外小伞，所述户外 大伞的外径大于所述户外小伞的外径. 所述户内绝缘套管包括多个户内绝缘伞和位于所述户内绝缘套管的两端的户内光滑 区。2. -种穿墙套管的表面电导率的计算方法，用于计算如权利要求1所述的穿墙套管的 表面电导率，其特征在于，所述穿墙套管的表面电导率的计算方法包括： 步骤S100、构建所述穿墙套管的整体形状系数F的计算模型； 步骤S200、根据所述穿墙套管的整体形状系数F的计算模型，确定所述穿墙套管的整体 形状系数F; 步骤S500、构建所述穿墙套管的表面电导率σ〇与所述穿墙套管的整体形状系数F的关系 模型； 步骤S600、根据所述穿墙套管的表面电导率σ〇与所述穿墙套管的整体形状系数的关系 模型、所述穿墙套管的整体形状系数F，确定所述穿墙套管的表面电导率曰0。3. 根据权利要求2所述的穿墙套管的表面电导率的计算方法，其特征在于，所述步骤 S100包括： 步骤S110、获取所述穿墙套管的轴向截面； 步骤S120、根据所述轴向截面，建立主直角坐标系，所述主直角坐标系的X轴为所述穿 墙套管的轴线，所述整体形状系数F的计算模型为，其中，ds为沿所述穿墙套管 的轴向，所述穿墙套管的表面的爬电距离的微段;为在ds内所述穿墙套管的外表面的周 长;L为所述穿墙套管的表面的积分路径。4. 根据权利要求3所述的穿墙套管的表面电导率的计算方法，其特征在于，所述步骤 S200包括： 步骤S210、确定所述穿墙套管的户外绝缘套管的户外绝缘套管形状系数Fa,确定所述穿 墙套管的户内绝缘套管的户内绝缘套管形状系数Fb ; 步骤S400、根据所述户外绝缘套管形状系数Fa和所述户内绝缘套管形状系数Fb，确定所 述整体形状系数F，其中，F = Σ Fa+ Σ Fb。5. 根据权利要求4所述的穿墙套管的表面电导率的计算方法，其特征在于，所述户外绝 缘套管包括多个户外大伞、多个户外小伞和两个户外光滑区；确定所述户外绝缘套管的户 外绝缘套管形状系数Fa包括： 步骤S220、获取每个所述户外大伞的户外大伞形状系数Fai，获取每个所述户外小伞的 户外小伞形状系数Fa2，获取每个所述户外光滑区的户外光滑区形状系数Fa3 ; 步骤S250、获取所述户外大伞的数量rial，获取所述户外小伞的数量na2; 步骤S260、根据每个所述户外大伞的户外大伞形状系数Fai、每个所述户外小伞的户外 小伞形状系数Fa2和每个所述户外光滑区的户外光滑区形状系数Fa3,确定所述户外绝缘套 管形状系数Fa,其中，FA = na化l+na2Fa2+2Fa3。6.根据权利要求5所述的穿墙套管的表面电导率的计算方法，其特征在于，沿所述穿墙 套管的轴向，每个所述户外大伞包括多个户外大伞弧线段和多个户外大伞直线段，所述获 取每个所述户外大伞的户外大伞形状系数Fal包括： 步骤S221、根据所述轴向截面，对每个所述户外大伞弧线段建立对应的第一辅助直角 坐标系，所述第一辅助直角坐标系的原点为对应的所述户外大伞弧线段的圆屯、； 步骤S222、获取所述户外大伞弧线段的半径Rai，获取所述第一辅助直角坐标系的原点 在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yoal，获取所述户外大伞弧线段靠近所述主直角坐标系的 X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yall，获取所述户外大伞弧线段远离所述主直 角坐标系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yal2; 步骤S223、根据所述半径Ral、所述Y轴坐标Ycal、所述Y轴坐标Yall、所述Y轴坐标Yal2扇定所述户外大 伞弧线段的户夕扶伞弧线段开娥系数fall,其中，臟户夕扶伞弧线段位于臟第一辅助直角坐标系 的第一象限或第Ξ象限时，所述户外大伞弧线段形状系薬所述户外大伞弧线段位于所述第一辅助直角坐标系的第二象限或第四象限时，所述户外大 伞弧线段形状系1步骤S224、获取所述户外大伞直线段靠近所述主直角坐标系的X轴的端点在所述主直 角坐标系中的Y轴坐标yal3，获取所述户外大伞直线段远离所述主直角坐标系的X轴的端点 在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yal4，获取所述户外大伞直线段与所述主直角坐标系中的 X轴的正方向之间的夹角拉1，获取所述户外大伞直线段在所述主直角坐标系中的X轴上的投 影的长度lal; 步骤S225、根据所述Y轴坐标yal3、所述Y轴坐标yal4、所述夹角抗^所述长度lal，确定所述 户外大伞直线段的户外大伞直线段形状系数fal2,其中，所述夹角抗1<90°时，所述户外大伞 直线段形状系蠻所述夹角031>9〇°时，所述户外大伞直线段形状系数所述夹角抗1 = 90°时，所述户外大伞直线段形状系邀所述夹角拉1 = 0°时，所述户外大伞直线段形状系数步骤S226、根据所述户外大伞弧线段形状系数fall和所述户外大伞直线段形状系数 fal2,获取每个所述户外大伞的户外大伞形状系数Fal，其中，Fal=Efall+Efal2; 每个所述户外小伞包括多个户外小伞弧线段和多个户外小伞弧线段;所述获取每个所 述户外小伞的户外小伞形状系数Fa2包括： 步骤S231、根据所述轴向截面，对每个所述户外小伞弧线段建立对应的第二辅助直角 坐标系，所述第二辅助直角坐标系的原点为对应的所述户外小伞弧线段的圆屯、； 步骤S232、获取所述户外小伞弧线段的半径Ra2,获取所述第二辅助直角坐标系的原点 在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yD32，获取所述户外小伞弧线段靠近所述主直角坐标系的 X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya2i，获取所述户外小伞弧线段远离所述主直 角坐标系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya22; 步骤没33、根据所述半径Ra2、腑叔轴坐标y〇a2、所述巧由坐标yaa、所淑轴坐标Ya22，确定所述户外 小伞弧线段的户外小伞弧线段形状系数fa21，其中，所述户外小伞弧线段位于所述第二辅助直角 坐标系的第一象限或第Ξ象限时，所述户外小伞弧线段形状系数所述户外小伞弧线段位于所述第二辅助直角坐标系的第二象限或第四象限时，所述户外小 伞弧线段形状系数步骤S2%、获取所述户外小伞直线段靠近所述主直角坐标系的X轴的端点在所述主直 角坐标系中的Y轴坐标ya23,获取所述户外小伞直线段远离所述主直角坐标系的X轴的端点 在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya24，获取所述户外小伞直线段与所述主直角坐标系中的 X轴的正方向之间的夹角拉2,获取所述户外小伞直线段在所述主直角坐标系中的X轴上的投 影的长度la2; 步骤S235、根据所述Y轴坐标ya23、所述Y轴坐标ya24、所述夹角抗2、所述长度la2,确定所述 户外小伞直线段的户外小伞直线段形状系数fa22,其中，所述夹角032<9〇°时，所述户外小伞 直线段形状系数巧述夹角齡2>90°时，所述户外小伞直线段形状系数嘶述夹角032 = 90°时，所述户外小伞直线段形状系数所述夹角032 = 0°时，所述户外小伞直线段形状系数步骤S236、根据所述户外小伞弧线段形状系数fa21和所述户外小伞直线段形状系数 f 322，获取每个所述户外小伞的户外小伞形状系数Fa2，其中，Fa2 = Σ f 321+Σ f 322 ; 每个所述户外光滑区包括多个户外光滑直线段;所述获取每个所述户外光滑区的户外 光滑区形状系数Fa3包括： 步骤S241、获取所述户外光滑直线段靠近所述主直角坐标系的X轴的端点在所述主直 角坐标系中的Y轴坐标ya31，获取所述户外光滑直线段远离所述主直角坐标系的X轴的端点 在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya32，获取所述户外光滑直线段与所述主直角坐标系中的 X轴的正方向之间的夹角拉3,获取所述户外光滑直线段在所述主直角坐标系中的X轴上的投 影的长度la3; 步骤S242、根据所述Y轴坐标ya3^所述Y轴坐标ya32、所述夹角抗3、所述长度la3，确定所述 户外光滑直线段的户外光滑直线段形状系数fa31，其中，所述夹角抗3<90°时，所述户外光滑 直线段形状系数.；所述夹角抗3>90°时，所述户外光滑直线段形状系 数所述夹角033 = 90°时，所述户外光滑直线段形状系数所述夹角拉3 = 0°时，所述户外光滑直线段形状系数步骤S243、根据所述户外光滑直线段形状系数fa31，获取每个所述户外光滑区的户外光 滑区形状系数Fa3，其中，Fa3 = Σ f 331。7. 根据权利要求4所述的穿墙套管的表面电导率的计算方法，其特征在于，所述户内绝 缘套管包括多个户内绝缘伞和两个户内光滑区；确定所述户内绝缘套管的户内绝缘套管形 状系数Fb包括： 步骤S320、获取每个所述户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数机1，获取每个所述户内光 滑区的户内光滑区形状系数扣2 ; 步骤S350、获取所述户内绝缘伞的数量nbi; 步骤S360、根据每个所述户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数Fbi和每个所述户内光滑区 的户内光滑区形状系数扣2,确定所述户内绝缘套管形状系数Fb，其中，Fe = nb化1+2扣2。8. 根据权利要求7所述的穿墙套管的表面电导率的计算方法，其特征在于，沿所述穿墙 套管的轴向，每个所述户内绝缘伞包括多个户内绝缘伞弧线段和多个户内绝缘伞直线段， 所述获取每个所述户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数Fbi包括： 步骤S321、根据所述轴向截面，对每个所述户内绝缘伞弧线段建立对应的第Ξ辅助直 角坐标系，所述第Ξ辅助直角坐标系的原点为对应的所述户内绝缘伞弧线段的圆屯、； 步骤S322、获取所述户内绝缘伞弧线段的半径化1，获取所述第Ξ辅助直角坐标系的原 点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ynbi，获取所述户内绝缘伞弧线段靠近所述主直角坐标 系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ybii，获取所述户内绝缘伞弧线段远离所 述主直角坐标系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ybi2; 步骤S323、根据所述半径化1、所述Y轴坐标y〇bi、所述Y轴坐标ybii、所述Y轴坐标ybi2,确定 所述户内绝缘伞弧线段的户内绝缘伞弧线段形状系数打11，其中，所述户内绝缘伞弧线段位 于所述第Ξ辅助直角坐标系的第一象限或第Ξ象限时，所述户内绝缘伞弧线段形状系数:所述户内绝缘伞弧线段位于所述第Ξ辅助直角坐标系的 第二象限或第四象限时，所述户内绝缘伞弧线段形状系蠻步骤S324、获取所述户内绝缘伞直线段靠近所述主直角坐标系的X轴的端点在所述主 直角坐标系中的Y轴坐标ybi3，获取所述户内绝缘伞直线段远离所述主直角坐标系的X轴的 端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ybi4，获取所述户内绝缘伞直线段与所述主直角坐标 系中的X轴的正方向之间的夹角化1，获取所述户内绝缘伞直线段在所述主直角坐标系中的X 轴上的投影的长度Ibl; 步骤S325、根据所述Y轴坐标ybi3、所述Y轴坐标ybi4、所述夹角化1、所述长度Ibi，确定所述 户内绝缘伞直线段的户内绝缘伞直线段形状系数打12，其中，所述夹角化1<90°时，所述户内 绝缘伞直线段形状系数巧述夹角化1>90°时，所述户内绝缘伞直线 段形状系数巧述夹角化1 = 90°时，所述户内绝缘伞直线段形状系数;所述夹角抗1 = 0°时，所述户内绝缘伞直线段形状系数步骤S326、根据所述户内绝缘伞弧线段形状系数fbii和所述户内绝缘伞直线段形状系 数打12，获取每个所述户内绝缘伞的户内绝缘伞形状系数Fbl，其中每个所述户内光滑区包括多个户内光滑直线段;所述获取每个所述户内光滑区的户内 光滑区形状系数扣2包括： 步骤S331、获取所述户内光滑直线段靠近所述主直角坐标系的X轴的端点在所述主直 角坐标系中的Y轴坐标yb2i，获取所述户内光滑直线段远离所述主直角坐标系的X轴的端点 在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yb22，获取所述户内光滑直线段与所述主直角坐标系中的 X轴的正方向之间的夹角化2,获取所述户内光滑直线段在所述主直角坐标系中的X轴上的投 影的长度lb2; 步骤S332、根据所述Y轴坐标yb2i、所述Y轴坐标yb22、所述夹角化2、所述长度lb2,确定所述 户内光滑直线段的户内光滑直线段形状系数打21，其中，所述夹角抗2<90°时，所述户内光滑 直线段形状系数所述夹角化2>90°时，所述户内光滑直线段形状系 数巧述夹角0b2 = 90°时，所述户内光滑直线段形状系数所述夹角化2 = 0°时，所述户内光滑直线段形状系数步骤S333、根据所述户内光滑直线段形状系数打21，获取每个所述户内光滑区的户内光 滑区形状系数Fb2，其中，Fb2 = Σ打21。9. 根据权利要求1所述的穿墙套管的表面电导率的计算方法，其特征在于，所述穿墙套 管的表面电导率〇〇与所述穿墙套管的整体形状系数F的关系模型为：巧为加载在 U 所述穿墙套管的表面上的电压，I为在所述穿墙套管的表面加载电压U时的泄漏电流。10. 根据权利要求9所述的穿墙套管的表面电导率的计算方法，其特征在于，所述步骤 S600包括： 步骤S610、获取加载在所述穿墙套管的表面上的电压U; 步骤S620、获取在所述穿墙套管的表面加载电压U时的泄漏电流I; 步骤S630、根据所述电压U、所述泄漏电流I和所述整体形状系数F，确定所述穿墙套管 的表面电导率曰0。
【文档编号】G06F19/00GK105975765SQ201610284413
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】厉天威, 刘磊, 王程嘉, 罗兵, 李敏, 李斌, 唐力, 韩永霞, 张秋实
【申请人】南方电网科学研究院有限责任公司, 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心, 华南理工大学