一種盤形懸式絕緣子串及其表面電導率的計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種盤形懸式絕緣子串及其表面電導率的計算方法，以提高對盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計算分析的準確性，提高盤形懸式絕緣子串的絕緣性能。所述盤形懸式絕緣子串包括串聯(lián)的多個盤形懸式絕緣子，盤形懸式絕緣子包括傘狀絕緣件、鐵帽和鋼腳，其中，傘狀絕緣件包括帽形頭部和傘體，帽形頭部設置在傘狀絕緣件的傘頂，傘體與帽形頭部連接；沿傘體的傘沿指向傘體的中心的方向，傘體的內(nèi)傘面上依次間隔環(huán)設有第一傘棱、第二傘棱、第三傘棱和第四傘棱，第一傘棱、第二傘棱、第三傘棱、第四傘棱和傘體同軸線，且第一傘棱、第二傘棱、第三傘棱和第四傘棱分別沿傘體的軸線延伸；鐵帽套置在帽形頭部上；鋼腳設置在傘狀絕緣件內(nèi)。
【專利說明】
-種盤形懸式絕緣子串及其表面電導率的計算方法
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明設及高壓電氣組件技術(shù)領域，尤其設及一種盤形懸式絕緣子串及其表面電 導率的計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在輸電系統(tǒng)中，通常會設置盤形懸式絕緣子串，W支撐輸電線路，并增加線 路與底面之間的爬電距離。通常，盤形懸式絕緣子串設置在室外，因而會受到大風、覆冰、高 溫、污穢、應力等各方面的影響，盤形懸式絕緣子串的表面會積污，當盤形懸式絕緣子串表 面積污嚴重時，則易于發(fā)生閃絡事故，危害輸電系統(tǒng)的運行安全。為保障輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn) 定運行，有必要對盤形懸式絕緣子串的絕緣性能進行仿真計算分析。對盤形懸式絕緣子串 的絕緣性能進行仿真計算分析時，通常需要設及到盤形懸式絕緣子串的表面電導率。
[0003] 目前，盤形懸式絕緣子串的表面電導率通常通過加載在盤形懸式絕緣子串的表面 上的電壓、在盤形懸式絕緣子串的表面加載該電壓時對應的泄漏電流計算得到，而未考慮 到盤形懸式絕緣子串的表面結(jié)構(gòu)特性，即未考慮到盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)，因 而導致盤形懸式絕緣子串的表面電導率的準確性較差，造成對盤形懸式絕緣子串的絕緣性 能的仿真計算分析的準確性較差，從而導致根據(jù)仿真計算分析的結(jié)果制作形成的盤形懸式 絕緣子串的絕緣性能差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種盤形懸式絕緣子串及其表面電導率的計算方法，用于提高 對盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計算分析的準確性，提高盤形懸式絕緣子串的絕緣性能。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明的第一方面提供一種盤形懸式絕緣子串，包括串聯(lián)的多個盤形懸式絕緣 子，所述盤形懸式絕緣子包括傘狀絕緣件、鐵帽和鋼腳，其中，所述傘狀絕緣件包括帽形頭 部和傘體，所述帽形頭部設置在所述傘狀絕緣件的傘頂，所述傘體與所述帽形頭部連接;沿 所述傘體的傘沿指向所述傘體的中屯、的方向，所述傘體的內(nèi)傘面上依次間隔環(huán)設有第一傘 棱、第二傘棱、第=傘棱和第四傘棱，所述第一傘棱、所述第二傘棱、所述第=傘棱、所述第 四傘棱和所述傘體同軸線，且所述第一傘棱、所述第二傘棱、所述第=傘棱和所述第四傘棱 分別沿所述傘體的軸線延伸，相對所述傘體的內(nèi)傘面，所述第一傘棱的高度、所述第二傘棱 的高度和所述第=傘棱的高度相等，所述第四傘棱的高度小于所述第一傘棱的高度;所述 鐵帽套置在所述帽形頭部上;所述鋼腳設置在所述傘狀絕緣件內(nèi)。
[0007] 本發(fā)明的第二方面提供一種盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法，用于計 算如上述技術(shù)方案所述的盤形懸式絕緣子串的表面電導率，所述盤形懸式絕緣子串的表面 電導率的計算方法包括：
[000引步驟S100、構(gòu)建所述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型；
[0009]步驟S200、根據(jù)所述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型，確定所述盤 形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F;
[0010] 步驟S600、構(gòu)建所述盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO與所述盤形懸式絕緣子串 的整體形狀系數(shù)F的關(guān)系模型；
[0011] 步驟S700、根據(jù)所述盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO與所述盤形懸式絕緣子串 的整體形狀系數(shù)的關(guān)系模型、所述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F，確定所述盤形懸式 絕緣子串的表面電導率曰0。
[0012] 本發(fā)明提供的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法中，先構(gòu)建盤形懸式絕 緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型，W確定盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F，然后構(gòu) 建盤形懸式絕緣子串的表面電導率與盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)的關(guān)系模型，W確 定盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇日，實現(xiàn)對盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇日的計算。因 此，在本發(fā)明提供的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法中，考慮了盤形懸式絕緣 子串的整體形狀系數(shù)F對盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO的影響，即考慮了盤形懸式絕 緣子串的表面結(jié)構(gòu)特性對盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO的影響，采用本發(fā)明提供的盤 形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法對盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO進行計算 時，可W提高盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO的準確性，從而提高對盤形懸式絕緣子串 的絕緣性能的仿真計算分析的準確性，提高根據(jù)仿真計算分析后獲得的結(jié)果制作形成的盤 形懸式絕緣子串的絕緣性能。
【附圖說明】
[0013] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0014] 圖1為本發(fā)明實施例提供的盤形懸式絕緣子串的軸向截面示意圖；
[0015] 圖2為圖1中單個盤形懸式絕緣子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖3為一種弧線段在輔助直角坐標系中的位置示意圖；
[0017] 圖4為另一種弧線段在輔助直角坐標系中的位置示意圖；
[0018] 圖5為又一種弧線段在輔助直角坐標系中的位置示意圖；
[0019] 圖6為再一種弧線段在輔助直角坐標系中的位置示意圖；
[0020] 圖7為一種直線段與主直角坐標系的X軸的位置關(guān)系圖；
[0021 ]圖8為另一種直線段與主直角坐標系的X軸的位置關(guān)系圖；
[0022] 圖9為又一種直線段與主直角坐標系的X軸的位置關(guān)系圖；
[0023] 圖10為再一種直線段與主直角坐標系的X軸的位置關(guān)系圖；
[0024] 圖11為本發(fā)明實施例提供的一種盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法的 流程圖；
[0025] 圖12為本發(fā)明實施例提供的另一種盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法 的流程圖；
[00%]圖13為圖12中步驟S300的具體實施流程圖。
[0027] 附圖標記：
[0028] 1-盤形懸式絕緣子， 10-傘狀絕緣件，
[00巧]11-第一傘棱， 12-第二傘棱，
[0030] 13-第S傘棱， 14-第四傘棱，
[0031] 15-傘體， 20-鐵帽，
[0032] 30-鋼腳。
【具體實施方式】
[0033] 為了進一步說明本發(fā)明實施例提供的一種盤形懸式絕緣子串及其表面電導率的 計算方法，下面結(jié)合說明書附圖進行詳細描述。
[0034] 請參閱圖1和圖2,本發(fā)明實施例提供的盤形懸式絕緣子串包括串聯(lián)的多個盤形懸 式絕緣子1，盤形懸式絕緣子1包括傘狀絕緣件10、鐵帽20和鋼腳，其中，傘狀絕緣件10包括 帽形頭部和傘體15,帽形頭部設置在傘狀絕緣件10的傘頂，傘體15與帽形頭部連接;沿傘體 15的傘沿指向傘體15的中屯、的方向，傘體15的內(nèi)傘面上依次間隔環(huán)設有第一傘棱11、第二 傘棱12、第=傘棱13和第四傘棱14,第一傘棱11、第二傘棱12、第=傘棱13、第四傘棱14和傘 體15同軸線，且第一傘棱11、第二傘棱12、第=傘棱13和第四傘棱14分別沿傘體15的軸線延 伸，相對傘體15的內(nèi)傘面，第一傘棱11的高度、第二傘棱12的高度、第=傘棱13的高度相等， 第四傘棱14的高度小于第一傘棱11的高度;鐵帽20套置在帽形頭部上;鋼腳30設置在傘狀 絕緣件10內(nèi)。
[0035] 舉例來說，請參閱圖1和圖2,本發(fā)明實施例提供的盤形懸式絕緣子串包括串聯(lián)在 一起的多個盤形懸式絕緣子1，每個盤形懸式絕緣子1包括傘狀絕緣件10、鐵帽20和鋼腳，其 中，傘狀絕緣件10包括帽形頭部和傘體15,帽形頭部設置在傘狀絕緣件10的傘頂，沿圖2中 傘體15的傘沿指向傘體15的中屯、的方向，傘體15的內(nèi)傘面上依次設置有第一傘棱11、第二 傘棱12、第=傘棱13和第四傘棱14,第一傘棱11、第二傘棱12、第=傘棱13和第四傘棱14分 別環(huán)繞傘體15的中屯、設置，且第一傘棱11與第二傘棱12之間、第二傘棱12與第=傘棱13之 間、第=傘棱13與第四傘棱14之間分別具有溝槽，第一傘棱11、第二傘棱12、第=傘棱13和 第四傘棱14分別沿著盤形懸式絕緣子1的軸線朝向圖2的下方延伸，且相對圖2中傘體15的 下表面，即相對傘體15的內(nèi)傘面，第一傘棱11的高度、第二傘棱12的高度和第=傘棱13的長 高度相等，第四傘棱14的高度小于第一傘棱11的高度;鐵帽20套置在帽形頭部上;鋼腳30設 置在傘狀絕緣件10內(nèi)。
[0036] 本發(fā)明實施例提供的盤形懸式絕緣子串可W應用于交流輸電系統(tǒng)中，W支撐輸送 交流電的輸電線路，例如，支撐輸送IlOkV的交流電的輸電線路，并保持較好的絕緣性能，改 善輸電系統(tǒng)的運行安全性。
[0037] 值得一提的是，上述實施例中，傘狀絕緣件10可W是瓷絕緣件，即盤形懸式絕緣子 串為盤形懸式瓷絕緣子串，或者，傘狀絕緣件10也可W是玻璃絕緣件，即盤形懸式絕緣子串 為盤形懸式玻璃絕緣子串，或者，傘狀絕緣件10也可W是復合絕緣件，即盤形懸式絕緣子串 為盤形懸式復合絕緣子串。
[0038] 請參閱圖11，本發(fā)明實施例還提供一種盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方 法，用于計算上述實施例提供的盤形懸式絕緣子串的表面電導率，所述盤形懸式絕緣子串 的表面電導率的計算方法包括：
[0039] 步驟S100、構(gòu)建盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型；
[0040] 步驟S200、根據(jù)盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型，確定盤形懸式絕 緣子串的整體形狀系數(shù)F;
[0041 ] 步驟S600、構(gòu)建盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO與盤形懸式絕緣子串的整體形 狀系數(shù)F的關(guān)系模型；
[0042] 步驟S700、根據(jù)盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO與盤形懸式絕緣子串的整體形 狀系數(shù)F的關(guān)系模型、盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F，確定盤形懸式絕緣子串的表面 電導率〇〇。
[0043] 本發(fā)明實施例提供的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法中，先構(gòu)建盤形 懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型，W確定盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F， 然后構(gòu)建盤形懸式絕緣子串的表面電導率與盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)的關(guān)系模 型，W確定盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇日，實現(xiàn)對盤形懸式絕緣子串的表面電導率曰0的 計算。因此，在本發(fā)明實施例提供的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法中，考慮了 盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F對盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO的影響，即考慮 了盤形懸式絕緣子串的表面結(jié)構(gòu)特性對盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO的影響，采用本 發(fā)明實施例提供的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法對盤形懸式絕緣子串的表 面電導率〇日進行計算時，可W提高盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇日的準確性，從而提高對 盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計算分析的準確性，提高根據(jù)仿真計算分析后獲得的 結(jié)果制作形成的盤形懸式絕緣子串的絕緣性能。
[0044] 另外，由于采用本發(fā)明實施例提供的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法 對盤形懸式絕緣子串的表面電導率OO進行計算時，可W提高盤形懸式絕緣子串的表面電導 率曰0的準確性，從而提高對盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計算分析的準確性，提高 根據(jù)仿真計算分析后獲得的結(jié)果制作形成的盤形懸式絕緣子串的絕緣性能，因而可W提高 輸電系統(tǒng)的運行安全性。
[0045] 在上述實施例中，盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型可W有多種，例 如，可W將盤形懸式絕緣子串的實際體積與盤形懸式絕緣子串的外廓包容體的體積之間的 比值作為盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F。
[0046] 在本發(fā)明實施例中，請參閱圖12,步驟S100、構(gòu)建盤形懸式絕緣子串的整體形狀系 數(shù)F的計算模型包括：
[0047] 步驟S110、獲取盤形懸式絕緣子串的軸向截面；
[004引步驟S120、根據(jù)盤形懸式絕緣子串的軸向截面，建立主直角坐標系，主直角坐標系 的X軸為盤形懸式絕緣子串的中屯、線，盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型為：
，其中，ds為沿盤形懸式絕緣子串的軸向，盤形懸式絕緣子串的表面的爬電距離 的微段；為在ds內(nèi)盤形懸式絕緣子串的外表面的周長;L為盤形懸式絕緣子串的表面的 積分路徑。
[0049]具體實施時，請繼續(xù)參閱圖1，獲取盤形懸式絕緣子串的軸向截面后，建立主直角 坐標系，主直角坐標系的X軸為盤形懸式絕緣子串的軸線，例如，如圖2所示，主直角坐標系 的X軸為盤形懸式絕緣子串的軸線，即盤形懸式絕緣子1的軸線，且主直角坐標系的X軸的正 方向為由鐵帽20指向傘狀絕緣件10的方向，主直角坐標系的X軸分別穿過鐵帽20的中屯、，主 直角坐標系的Y軸與主直角坐標系的X軸垂直，主直角坐標系的Y軸可W是沿盤形懸式絕緣 子串的軸向的任何位置，例如，主直角坐標系的Y軸可W穿過其中一個盤形懸式絕緣子的鐵 帽20的中屯、，即主直角坐標系的原點位于其中一個盤形懸式絕緣子的鐵帽20的中屯、。完成 主直角坐標系的建立后，則可W獲得盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型：
[(K)加] (1)
[0051] 式（1)中，ds為沿盤形懸式絕緣子串的軸向，盤形懸式絕緣子串的表面的爬電距離 的微段，且S為X和y的函數(shù)，即s = s(x，y);23iy為在ds內(nèi)盤形懸式絕緣子串的外表面的周長； L為盤形懸式絕緣子串的表面的積分路徑。
[0052] 通過上述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型，即可獲取盤形懸式絕 緣子串的整體形狀系數(shù)F。
[0053] 采用上述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型，W獲取盤形懸式絕緣 子串的整體形狀系數(shù)F，考慮了盤形懸式絕緣子串的表面結(jié)構(gòu)特征，與將盤形懸式絕緣子串 的實際體積與盤形懸式絕緣子串的外廓包容體的體積之間的比值作為盤形懸式絕緣子串 的整體形狀系數(shù)F相比，提高了盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的準確度，從而進一步 提高盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇〇的準確性，提高對盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的 仿真計算分析的準確性，提高根據(jù)仿真計算分析后獲得的結(jié)果制作形成的盤形懸式絕緣子 串的絕緣性能。
[0054] 根據(jù)上述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型，對盤形懸式絕緣子串 的整體形狀系數(shù)F進行計算時，結(jié)合盤形懸式絕緣子串的結(jié)構(gòu)特征，可W先對盤形懸式絕緣 子串中的單個盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa進行計算，然后確定盤形懸式絕緣子串 的整體形狀系數(shù)F。
[0055] 具體地，請繼續(xù)參閱圖12,步驟200、確定盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F包 括：
[0056] 步驟S300、確定盤形懸式絕緣子串的單個盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa;
[0057] 步驟S400、獲取盤形懸式絕緣子串中盤形懸式絕緣子的個數(shù)n;
[005引步驟S500、根據(jù)單個盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa,確定盤形懸式絕緣子 串的整體形狀系數(shù)F，其中，F(xiàn) = nFA。
[0059] 上述實施例中，進行步驟S300、確定盤形懸式絕緣子串的單個盤形懸式絕緣子的 絕緣子形狀系數(shù)Fa時，可W根據(jù)盤形懸式絕緣子的結(jié)構(gòu)特征進行獲取。
[0060] 請繼續(xù)參閱圖1，從盤形懸式絕緣子串的軸向截面可W看出，每個盤形懸式絕緣子 1中，傘狀絕緣件10包括多個弧線段和多個直線段，因此，在獲取單個盤形懸式絕緣子1的絕 緣子形狀系數(shù)Fa時，可W將每個單個盤形懸式絕緣子1的傘狀絕緣件10分為多個弧線段和 多個直線段，并對每段弧線段的弧線段形狀系數(shù)fall和每段直線段的直線段形狀系數(shù)f312分 別進行計算，W獲取單個盤形懸式絕緣子1的絕緣子形狀系數(shù)Fa。
[0061] 具體地，請參閱圖13,獲取單個盤形懸式絕緣子1的絕緣子形狀系數(shù)Fa包括：
[0062] 步驟S310、根據(jù)盤形懸式絕緣子串的軸向截面，對每個弧線段建立對應的輔助直 角坐標系，輔助直角坐標系的原點為對應的弧線段的圓屯、；
[0063] 步驟S320、獲取弧線段的半徑Rai,獲取輔助直角坐標系的原點在主直角坐標系中 的Y軸坐標yoai，獲取弧線段靠近主直角坐標系的X軸的端點在主直角坐標系中的Y軸坐標 yall，獲取弧線段遠離主直角坐標系的X軸的端點在主直角坐標系中的Y軸坐標yal2;
[0064]步驟S330、根據(jù)弧線段的半徑Rai、輔助直角坐標系的原點在主直角坐標系中的Y軸 坐標y〇al、弧線段靠近主直角坐標系的X軸的端點在主直角坐標系中的Y軸坐標yall、弧線段 遠離主直角坐標系的X軸的端點在主直角坐標系中的Y軸坐標yal2,確定弧線段的弧線段形 狀系數(shù)fall;
[00化]步驟S340、獲取直線段靠近主直角坐標系的X軸的端點在主直角坐標系中的Y軸坐 標yal3,獲取直線段遠離主直角坐標系的X軸的端點在主直角坐標系中的Y軸坐標yal4,獲取 直線段與主直角坐標系中的X軸的正方向之間的夾角抗1，獲取直線段在主直角坐標系中的X 軸上的投影的長度Ial;
[0066] 步驟S350、根據(jù)直線段靠近主直角坐標系的X軸的端點在主直角坐標系中的Y軸坐 標yai3、直線段遠離主直角坐標系的X軸的端點在主直角坐標系中的Y軸坐標yal4、直線段與 主直角坐標系中的X軸的夾角抗1、直線段在主直角坐標系中的X軸上的投影的長度lal，確定 直線段的直線段形狀系數(shù)fal2 ;
[0067] 步驟S360、根據(jù)弧線段的弧線段形狀系數(shù)fall和直線段的直線段形狀系數(shù)fal2,確 定單個盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa,其中，F(xiàn)a= E fall+ E fai2。
[0068] 舉例來說，W計算圖1中左側(cè)的單個盤形懸式絕緣子1的絕緣子形狀系數(shù)Fa為例進 行詳細說明，如圖1所示，對圖1中盤形懸式絕緣子1的傘狀絕緣件10的其中一個弧線段建立 對應的輔助直角坐標系，圖3示出了盤形懸式絕緣子1的其中一個弧線段建立對應的輔助直 角坐標系，輔助直角坐標系的原點為弧線段的圓屯、，輔助直角坐標系的原點在主直角坐標 系中的巧由坐標為ynal，弧線段位于輔助直角坐標系的第一象限，弧線段的半徑為Ral,弧線段 具有左端點A、右端點B和中間點N，左端點A為弧線段遠離X軸的端點，右端點B為弧線段靠近 X軸的端點，設定左端點A在主直角坐標系中的Y軸坐標為yai2，右端點B在主直角坐標系中的 Y軸坐標為yaii，中間點N在主直角坐標系中的Y軸坐標為y，假定弧線段上有一個動點，該動 點由左端點A沿著弧線段移動到中間端點N，此時，該動點移動的弧長為：
[0069]
(2)
[0070] 其中，
[0073] 將式(3)和式(4)代入式(2)中，可W得到：
[007。 （3)
[007^ (4)
[0074]
( 5 )
[0075] 將式(5)代入式(1)中，則可W得到弧線段形狀系數(shù)fall為：
[007引
（6)
[0077]同理，如圖4所示，當弧線段位于輔助直角坐標系的第二象限時，輔助直角坐標系 的原點為弧線段的圓屯、，輔助直角坐標系的原點在主直角坐標系中的Y軸坐標為yoai，弧線 段的半徑為Ral，弧線段遠離X軸的端點A在主直角坐標系中的巧由坐標為yal2，弧線段靠近X軸 的端點A在主直角坐標系中的Y軸坐標為yali，弧線段上的中間點N在主直角坐標系中的Y軸 坐標為y，假定弧線段上有一個動點，該動點由左端點A沿著弧線段移動到中間端點N，此時， 該動點移動的弧長為：
[0082] 將式(8)和式(9)代入式(7)中，可W得到：
[007引
[0079]
[0080] ( 8 )
[0081] (9)
[0083]
(10)
[0084] 將式(10)代入式(1)中，則可W得到弧線段形狀系數(shù)fall為：
[0085]
( 11 )
[0086] 同理，采用上述推導方式，可W得知，弧線段位于輔助直角坐標系的第一象限或輔助直 角坐標系的第S象限時，如圖3和圖5所示，弧線段形狀系i
^ 弧線段位于輔助直角坐標系的第二象限或輔助直角坐標系的第四象限時，如圖4和圖6所 示，弧線段的弧線段形狀系數(shù)；
[0087] W對圖1中盤形懸式絕緣子1的傘狀絕緣件10的其中一個直線段為例進行說明，圖 7示出了盤形懸式絕緣子1的傘狀絕緣件10的其中一個直線段，直線段與主直角坐標系的X 軸的夾角為抗1，且直線段與主直角坐標系的X軸的夾角抗1<90°，直線段具有靠近主直角坐 標系的X軸的端點C、遠離主直角坐標系的X軸的端點DW及位于直線段上的中間點M，靠近主 直角坐標系的X軸的端點C在主直角坐標系中的Y軸坐標為yai3,遠離主直角坐標系的X軸的 端點D在主直角坐標系中的Y軸坐標為yai4,位于直線段上的中間點M在主直角坐標系中的Y 軸坐標為y，假定直線段上有一個動點，該動點由端點C沿著直線段移動到直線段的中間端 點M，即該動點由直線段的一個端點沿著直線段朝向主直角坐標系的X軸的正方向移動，移 動至直線段的中間端占 M，此時，該動點移動的弧長為：
[00則
（巧）
[0089] 將式(12)代入式(1)中，則可W得到直線段形狀系數(shù)fal2為：
[0090]
( 13 )
[0091] 相應地，圖8示出了鐘罩型盤形懸式絕緣子1的傘狀絕緣件10的其中一個直線段， 直線段與主直角坐標系的X軸的夾角為Pal,且直線段與主直角坐標系的X軸的夾角0al> 90°，直線段具有靠近主直角坐標系的X軸的端點C、遠離主直角坐標系的X軸的端點DW及位 于直線段上的中間點M，靠近主直角坐標系的X軸的端點C在主直角坐標系中的Y軸坐標為 yal3,遠離主直角坐標系的X軸的端點D在主直角坐標系中的巧由坐標為yal4,位于直線段上的 中間點M在主直角坐標系中的Y軸坐標為y，假定直線段上有一個動點，該動點由端點D沿著 直線段移動到直線段的中間端點M，即該動點由直線段的一個端點沿著直線段朝向主直角 坐標系的X軸的巿方向務動，務動至直線段的中間端點M，此時，該動點移動的弧長為：
[OOW] ( 14 )
[0093] ，則可W得到直線段形狀系數(shù)fal2為：
[0094] …）
[00M]同理，采用上述推導方式，分別對圖7至圖10中的各種形狀的直線段的直線段形狀 系數(shù)fai2進行計算，可W得知，當直錶熙白豐官值業(yè)標累由的X軸的夾角滿足:拉1<90°時，如 圖7所示，直線段的直線段形狀系！
；當直線段與主直角坐標系中的X 軸的夾角滿足:eai>90°時，如圖8所示，直線段的直線段形狀系鑽
當直線段與主直角坐標系中的X軸的夾角滿足:031 = 90°時，如圖9所示，直線段的直線段形 狀系i
；當直線段與主直角坐標系中的X軸的夾角滿足:031 = 0°時，如圖10所 示，直線段的直線段形狀系i
[0096] 值得一提的是，獲取單個盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa時，獲取弧線段的 弧線段形狀系數(shù)fall和獲取直線段的直線段形狀系數(shù)fal2的順序可W是:先獲取弧線段形狀 系數(shù)fall，再獲取直線段形狀系數(shù)f 312，或者，先獲取直線段形狀系數(shù)f 312，再獲取弧線段形狀 系數(shù)fall。
[0097] 在上述實施例中，盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇〇與盤形懸式絕緣子串的整體 形狀系數(shù)F的關(guān)系模型可W為：
[009引
（16 )
[0099] 式（16)中，U為加載在盤形懸式絕緣子串的表面上的電壓，I為在盤形懸式絕緣子 串的表面加載電壓U時的泄漏電流。
[0100] 請繼續(xù)參閱圖12，步驟S700、確定盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇〇包括：
[0101] 步驟S710、獲取加載在盤形懸式絕緣子串的表面上的電壓U;
[0102] 步驟S720、獲取在盤形懸式絕緣子串的表面加載電壓U時的泄漏電流I;
[0103] 步驟S730、根據(jù)加載在盤形懸式絕緣子串的表面上的電壓U、在盤形懸式絕緣子串 的表面加載電壓U時的泄漏電流I和盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F，確定盤形懸式絕 緣子串的表面電導率曰0。
[0104] 為了進一步說明上述實施例提供的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法， 下面W計算XP-120產(chǎn)品的表面電導率為例進行詳細說明。
[0105] XP-120產(chǎn)品包括串聯(lián)在一起的屯個盤形懸式絕緣子，經(jīng)計算得到：單個盤形懸式 絕緣子中，弧線段形狀系數(shù)fall為O . 5621，直線段形狀系數(shù)fal2為0.1783，因此，單個盤形懸 式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa為0.7404。
[0106] 根據(jù)上述結(jié)果，可W確定盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F為5.1828。
[0107] 在上述實施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可W在任何的一個或多 個實施例或示例中W合適的方式結(jié)合。
[0108] W上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明掲露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應W所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1. 一種盤形懸式絕緣子串，其特征在于，包括串聯(lián)的多個盤形懸式絕緣子，所述盤形懸 式絕緣子包括傘狀絕緣件、鐵帽和鋼腳，其中，所述傘狀絕緣件包括帽形頭部和傘體，所述 帽形頭部設置在所述傘狀絕緣件的傘頂，所述傘體與所述帽形頭部連接;沿所述傘體的傘 沿指向所述傘體的中屯、的方向，所述傘體的內(nèi)傘面上依次間隔環(huán)設有第一傘棱、第二傘棱、 第Ξ傘棱和第四傘棱，所述第一傘棱、所述第二傘棱、所述第Ξ傘棱、所述第四傘棱和所述 傘體同軸線，且所述第一傘棱、所述第二傘棱、所述第Ξ傘棱和所述第四傘棱分別沿所述傘 體的軸線延伸，相對所述傘體的內(nèi)傘面，所述第一傘棱的高度、所述第二傘棱的高度和所述 第Ξ傘棱的高度相等，所述第四傘棱的高度小于所述第一傘棱的高度;所述鐵帽套置在所 述帽形頭部上;所述鋼腳設置在所述傘狀絕緣件內(nèi)。2. -種盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法，用于計算如權(quán)利要求1所述的盤 形懸式絕緣子串的表面電導率，其特征在于，所述盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算 方法包括： 步驟S100、構(gòu)建所述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型； 步驟S200、根據(jù)所述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計算模型，確定所述盤形懸 式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F; 步驟S600、構(gòu)建所述盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇〇與所述盤形懸式絕緣子串的整 體形狀系數(shù)F的關(guān)系模型； 步驟S700、根據(jù)所述盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇〇與所述盤形懸式絕緣子串的整 體形狀系數(shù)的關(guān)系模型、所述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F，確定所述盤形懸式絕緣 子串的表面電導率〇〇。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法，其特征在于，所 述步驟S100包括： 步驟S110、獲取所述盤形懸式絕緣子串的軸向截面； 步驟S120、根據(jù)所述軸向截面，建立主直角坐標系，所述主直角坐標系的X軸為所述盤 形懸式絕緣子串的軸線，所述整體形狀系數(shù)F的計算模型為；庚中，ds為沿所述 盤形懸式絕緣子串的軸向，所述盤形懸式絕緣子串的表面的爬電距離的微段;23iy為在ds內(nèi) 所述盤形懸式絕緣子串的外表面的周長;L為所述盤形懸式絕緣子串的表面的積分路徑。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法，其特征在于，所 述步驟S200包括： 步驟S300、確定所述盤形懸式絕緣子串的單個盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa; 步驟S400、獲取所述盤形懸式絕緣子的個數(shù)η; 步驟S500、根據(jù)所述絕緣子形狀系數(shù)Fa,確定所述整體形狀系數(shù)F，其中，F(xiàn) = nFA。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法，其特征在于，沿 所述盤形懸式絕緣子串的軸向，所述盤形懸式絕緣子的傘狀絕緣件包括多個弧線段和多個 直線段，所述步驟S300包括： 步驟S310、根據(jù)所述軸向截面，對每個所述弧線段建立對應的輔助直角坐標系，所述輔 助直角坐標系的原點為對應的所述弧線段的圓屯、. 步驟S320、獲取所述弧線段的半徑Rai，獲取所述輔助直角坐標系的原點在所述主直角 坐標系中的Υ軸坐標yoal，獲取所述弧線段靠近所述主直角坐標系的X軸的端點在所述主直 角坐標系中的Y軸坐標yall，獲取所述弧線段遠離所述主直角坐標系的X軸的端點在所述主 直角坐標系中的Y軸坐標yal2 ; 步驟S320、根據(jù)所述半徑Ral、所述Y軸坐標y〇al、所述Y軸坐標yall、所述Y軸坐標yal2,確定 所述弧線段的弧線段形狀系數(shù)fall ; 步驟S340、獲取所述直線段靠近所述主直角坐標系的X軸的端點在所述主直角坐標系 中的Y軸坐標yal3,獲取所述直線段遠離所述主直角坐標系的X軸的端點在所述主直角坐標 系中的Y軸坐標yal4,獲取所述直線段與所述主直角坐標系中的X軸的正方向之間的夾角抗1， 獲取所述直線段在所述主直角坐標系中的X軸上的投影的長度lal ; 步驟S350、根據(jù)所述Y軸坐標yal3、所述Y軸坐標yal4、所述夾角抗1、所述長度lal，確定所述 直線段的直線段形狀系數(shù)fal2 ; 步驟S360、根據(jù)所述弧線段形狀系數(shù)fall和所述直線段形狀系數(shù)fal2,確定單個所述盤 形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa,其中，F(xiàn)a= Σ f all+ Σ f al2。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法，其特征在于，所 述弧線段位于所述輔助直角坐標系的第一象限或第Ξ象限時，所述弧線段形狀系數(shù)所述弧線段位于所述輔助直角坐標系的第二象限或第四象限時，所述弧線段形狀系數(shù)7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法，其特征在于， 所述直線段與所述主直角坐標系中的X軸的正方向之間的夾角抗1<90°時，所述直線段 形狀系薬所述直線段與所述主直角坐標系中的X軸的正方向之間的夾角抗1>90°時，所述直線段 形狀系1所述直線段與所述主直角坐標系中的X軸的正方向之間的夾角抗1 = 90°時，所述直線段 形狀系1所述直線段與所述主直角坐標系中的X軸的正方向之間的夾角抗1 = 0°時，所述直線段 形狀系薬8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法，其特征在于，所 述盤形懸式絕緣子串的表面電導率〇〇與所述盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的關(guān)系模 型為U為加載在所述盤形懸式絕緣子串的表面上的電壓，I為在所述盤形懸式絕 緣子串的表面加載電壓加寸的泄漏電流。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的盤形懸式絕緣子串的表面電導率的計算方法，其特征在于，所 述步驟S700包括： 步驟S710、獲取加載在所述盤形懸式絕緣子串的表面上的電壓U; 步驟S720、獲取在所述盤形懸式絕緣子串的表面加載電壓U時的泄漏電流I; 步驟S730、根據(jù)所述電壓U、所述泄漏電流I和所述整體形狀系數(shù)F，確定所述盤形懸式 絕緣子串的表面電導率曰0。
【文檔編號】H01B17/04GK105976949SQ201610286333
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】厲天威, 劉磊, 王程嘉, 羅兵, 李敏, 李斌, 唐力, 韓永霞, 張秋實
【申請人】南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司, 中國南方電網(wǎng)有限責任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心, 華南理工大學