一种获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法
【专利摘要】本发明公开了一种获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法，其特征在于包括以下步骤：S1、将待测的绝缘介质置于沿绝缘介质表面流注放电试验系统中，以至少测量在四个不同电场强度E下流注自绝缘介质的第一端部传播到第二端部的传播概率y，从而获得至少四组电场强度E与传播概率y的对应数据；S2、根据下述高斯分布公式对所述数据进行拟合，获取流注沿所述绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线。高斯分布公式：其中，Ec为电场强度的均值，w为此高斯分布的方差，A、y0为待定系数。本发明获得的曲线能够准确的测量绝缘介质表面流注稳定传播场强。
【专利说明】一种获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及沿绝缘介质表面流注放电特性的研究技术，尤其是涉及一种获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法。
【背景技术】
[0002]输变电设备的外绝缘问题影响着电力系统的正常和安全运行，且随着电压等级的升高，其问题和影响将更为突出，直接影响着电网的供电质量。外绝缘问题主要包括空气间隙和绝缘介质沿面绝缘的问题，间隙击穿和沿面放电闪络是外绝缘最为严重的问题，因此，有必要对其进行更为深入的研究。
[0003]间隙击穿和绝缘介质沿面闪络包括着一系列的过程:(I)出现“有效”初始电子形成电子崩；(2)电子崩发展成为流注并向前传播；(3)当流注通道根部电子达到一定程度时，出现热电离产生先导通道加快等离子通道的传播；(4)当等离子通道贯穿间隙后，最终引起火花放电或电弧放电，间隙或沿面发生电击穿。在整个过程中，流注的传播对间隙击穿和沿面闪络有着重要的影响，是其中物理过程最为复杂的一个阶段。国内外研究人员在空气中对流注的传播进行了一定的试验研究，主要通过利用光电倍增管观测流注头部辐射出的光子来判断流注传播到达的位置；利用超高速ICCD拍摄流注的传播过程，从而获得流注传播的速度，流注通道 的形状，流注分叉的个数等；利用Rogowski线圈测量流注电流，通过积分获得流注包含的电荷；利用放置在阴极的感光胶片获得到达阴极的流注数目等。而沿绝缘介质表面流注放电的研究只有英国教授Alien等人在均匀电场条件下开展了初步的研究。总体来说，目前国内外对沿绝缘介质表面流注放电特性的研究还很不成熟，其流注放电发生和测量设备也不够完善，可借鉴的经验不多。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种新的获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法，以实现流注沿绝缘介质表面传播的传播概率的准确估算。
[0005]本发明的技术问题通过下述方案予以解决:
[0006]一种获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法，包括以下步骤:
[0007]S1、将待测的绝缘介质置于沿绝缘介质表面流注放电试验系统中，以至少测量在四个不同电场强度E下流注自绝缘介质的第一端部传播到第二端部的传播概率I,从而获得至少四组电场强度E与传播概率I的对应数据；
[0008]S2、根据下述高斯分布公式对所述数据进行拟合，获取流注沿所述绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线:
[0009]高斯分布公式
【权利要求】
1.一种获取流注沿绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线的方法，其特征在于包括以下步骤: 51、将待测的绝缘介质置于沿绝缘介质表面流注放电试验系统中，以至少测量在四个不同电场强度E下流注自所述绝缘介质的第一端部传播到第二端部的传播概率1，从而获得至少四组电场强度E与传播概率I的对应数据； 52、根据下述高斯分布公式对所述数据进行拟合，获取流注沿所述绝缘介质表面传播的传播概率分布曲线:
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于: 所述步骤Si中的所述沿绝缘介质表面流注放电试验系统包括流注放电产生装置和测量系统; 所述流注放电产生装置包括: 三电极结构，包括相对且平行地设置的上极板和下极板，以及一个针电极，所述针电极设置于所述下极板上且与所述下极板绝缘，所述下极板接地； 高压直流电源，其输出端连接所述上极板； 触发脉冲发生装置，其输出端连接所述针电极； 所述测量系统包括第一处理器和连接在所述第一处理器的光电倍增管，所述光电倍增管与所述上极板的下表面对准； 所述步骤Si包括:将绝缘介质置于所述上极板和所述下极板之间，且与所述上极板抵接，开启所述高压直流电源使所述上、下极板之间产生预定电场强度E的均匀电场，在每个电场强度下控制所述触发脉冲发生装置产生至少η次纳秒级高压方波脉冲，利用所述第一处理器采集所述光电倍增管接收到的脉冲次数m，并计算出在该电场强度E下的传播概率y=m/n,其中 η > 15。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述步骤SI中相邻所述高压方波脉冲之间间隔至少20s。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于:所述高压方波脉冲的脉冲宽度为100ns-250ns，脉冲幅值为 lkV_4kV。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于:所述第一处理器为示波器，采样频率不小于IGHz、频带宽度不小于IOOMHz。
【文档编号】G01R31/12GK103995219SQ201410201930
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】梅红伟, 王黎明, 孟晓波, 叶维平, 张若兵, 关志成 申请人:清华大学深圳研究生院