一種基于威布爾分布建立電力復(fù)合脂加速老化模型的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于建立電力復(fù)合脂加速老化模型的方法，所述方法包括：利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值；確定多種工況中每種工況下的電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值是否在預(yù)定范圍之內(nèi)，如果多種工況中每種工況下電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值在預(yù)定范圍之內(nèi)并且電力復(fù)合脂的老化原理相同，則基于威布爾分布建立初始模型；根據(jù)多種工況中每種工況下電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)對(duì)初始模型中的初始參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸分析，以確定基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型。
【專利說明】
一種基于威布爾分布建立電力復(fù)合脂加速老化模型的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)量領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種基于威布爾分布建立電力復(fù)合脂加速老化模型的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002 ]電力復(fù)合脂是一種電接觸性能良好的中性導(dǎo)電敷料。電力復(fù)合脂適用于高低壓電器母線搭接處接觸面及各種電氣接頭處，可使接觸電阻明顯下降，從而獲得良好的節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益。電力復(fù)合脂廣泛應(yīng)用于換流站中的母線與母線、母線與設(shè)備接線端子連接處的接觸面和開關(guān)觸頭的接觸面上。相同和不同金屬材質(zhì)的導(dǎo)電體的連接均可使用電力復(fù)合脂，代替并優(yōu)于緊固連接接觸面的搪錫、鍍銀工藝，能較大地降低接觸電阻，從而達(dá)到降低溫升。
[0003]電力復(fù)合脂提高母線連接處的導(dǎo)電性，增強(qiáng)了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，節(jié)省了大量的電能損耗，還可避免接觸面產(chǎn)生電化腐蝕。電力復(fù)合脂適用于各種不同環(huán)境，具有良好的耐高溫、耐潮濕、抗氧化、抗霉菌及抗化學(xué)腐蝕性能，還具有高溫不流淌、低溫不龜裂、理化性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，極大地提高了導(dǎo)電膏使用處的安全性能，為換流站的安全運(yùn)行提供可靠的保證。
[0004]換流站電接觸連接處的電力復(fù)合脂會(huì)隨著時(shí)間逐漸老化最終失效，會(huì)導(dǎo)致電接觸連接溫度升高，從而造成事故。另外，換流站電接觸連接位置處的電力復(fù)合脂往往處于通流和溫度變化環(huán)境中，其老化是一個(gè)緩慢的過程，往往需要很長(zhǎng)的時(shí)間。為了及時(shí)更換電接觸連接處老化的電力復(fù)合脂以避免換流站此類事故的發(fā)生，建立換流站電接觸連接處電力復(fù)合脂的老化模型，預(yù)測(cè)換流站中電力復(fù)合脂的老化壽命顯得非常必要了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了及時(shí)更換電接觸連接處老化的電力復(fù)合脂以避免換流站電接觸連接處因溫度升高造成事故，本申請(qǐng)建立了電力復(fù)合脂在熱-電耦合作用下的加速老化模型，以預(yù)測(cè)換流站電力復(fù)合脂老化壽命。并且，為了確定加速老化模型中參數(shù)，本申請(qǐng)?zhí)峁┝穗娏?fù)合脂熱-電聯(lián)合試驗(yàn)方法，并提供了確定加速老化模型中參數(shù)的多元回歸方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明提供一種用于建立電力復(fù)合脂加速老化模型的方法，所述方法包括:
[0007]利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值；
[0008]確定多種工況中每種工況下的電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值是否在預(yù)定范圍之內(nèi)，
[0009]如果多種工況中每種工況下電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值在預(yù)定范圍之內(nèi)并且電力復(fù)合脂的老化原理相同，則基于威布爾分布建立初始模型；
[0010]根據(jù)多種工況中每種工況下電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)對(duì)初始模型中的初始參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸分析，以確定基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型。
[0011 ]優(yōu)選地，其中所述基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型為:
[0012]lnn = ai+a2I( l+ε )R+bi/T+b2I (1+ε)/Τ，
[0013]其中，I1為威布爾分布特征壽命，T為絕對(duì)溫度，I為通過待測(cè)試品的電流，R是未涂電力復(fù)合脂的電連接處電阻值，ε R—涂電力復(fù)合脂后的電連接處電阻值的改變值，a 1、a2、bl和b2是常數(shù)。
[0014]優(yōu)選地，所述利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括:
[0015]利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。
[0016]優(yōu)選地，其中所述利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括:
[0017]利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值和溫升值均未出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，增加通過待測(cè)試品的電流，直到電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。
[0018]優(yōu)選地，其中所述試驗(yàn)電路包括熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱，所述熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱用于容納涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于建立電力復(fù)合脂加速老化模型的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0020]試驗(yàn)電路，利用在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值；
[0021]模型生成單元，確定多種工況中每種工況下的電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值是否在預(yù)定范圍之內(nèi)，如果多種工況中每種工況下電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值在預(yù)定范圍之內(nèi)并且電力復(fù)合脂的老化原理相同，則基于威布爾分布建立初始模型;根據(jù)多種工況中每種工況下電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)對(duì)初始模型中的初始參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸分析，以確定基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型。
[0022]優(yōu)選地，其中所述基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型為:
[0023]lnn = ai+a2I( l+ε )R+bi/T+b2I (l+ε )/T，
[0024]其中，ri為威布爾分布特征壽命，T為絕對(duì)溫度，I為通過待測(cè)試品的電流，R是未涂電力復(fù)合脂的電連接處電阻值，ε R—涂電力復(fù)合脂后的電連接處電阻值的改變值，a 1、a2、bl和b2是常數(shù)。
[0025]優(yōu)選地，所述利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括:
[0026]利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。
[0027]優(yōu)選地，其中所述利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括:
[0028]利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值和溫升值均未出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，增加通過待測(cè)試品的電流，直到電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。
[0029]優(yōu)選地，其中所述試驗(yàn)電路包括熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱，所述熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱用于容納涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品。
【附圖說明】
[0030]通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本發(fā)明的示例性實(shí)施方式:
[0031]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的建立電力復(fù)合脂加速老化模型的方法的流程圖；
[0032]圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的建立電力復(fù)合脂加速老化模型的方法的流程圖；
[0033]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的試驗(yàn)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的加速老化試驗(yàn)的流程圖；以及
[0035]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的建立電力復(fù)合脂加速老化模型的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]現(xiàn)在參考附圖介紹本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，然而，本發(fā)明可以用許多不同的形式來實(shí)施，并且不局限于此處描述的實(shí)施例，提供這些實(shí)施例是為了詳盡地且完全地公開本發(fā)明，并且向所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。對(duì)于表示在附圖中的示例性實(shí)施方式中的術(shù)語并不是對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標(biāo)記。
[0037]除非另有說明，此處使用的術(shù)語(包括科技術(shù)語)對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術(shù)語，應(yīng)當(dāng)被理解為與其相關(guān)領(lǐng)域的語境具有一致的含義，而不應(yīng)該被理解為理想化的或過于正式的意義。
[0038]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的建立電力復(fù)合脂加速老化模型的方法100的流程圖。電接觸連接電力復(fù)合脂的老化主要受到電流、溫度、鹽霧、振動(dòng)、紫外光等因素的影響。根據(jù)對(duì)線路和換流站內(nèi)電接觸連接的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)分析，本發(fā)明專利認(rèn)為影響電接觸連接部位電力復(fù)合脂老化性能最主要的兩個(gè)因素為:電流和溫度。另外，由于在電接觸連接運(yùn)行電流和耐受溫度變化時(shí)，電力復(fù)合脂失效時(shí)間過長(zhǎng)，造成試驗(yàn)周期太長(zhǎng)或者試驗(yàn)數(shù)據(jù)太少。為了縮短電力復(fù)合脂老化試驗(yàn)周期和得到大量老化數(shù)據(jù)，本申請(qǐng)涂電力復(fù)合脂樣品的電熱聯(lián)合加速壽命試驗(yàn)，并對(duì)得到的壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行威布爾分布檢驗(yàn)，并進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，從而得到威布爾分布特征壽命和形狀參數(shù)。如圖1所示，方法100從步驟101處開始。
[0039]優(yōu)選地，在步驟101，利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值。優(yōu)選地，利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。或者，當(dāng)電阻值和溫升值均未出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，增加通過待測(cè)試品的電流，直到電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)(將在下面進(jìn)行詳細(xì)介紹)。優(yōu)選地，待測(cè)試品可以是涂有電力復(fù)合脂的電極。
[0040]優(yōu)選地，在步驟102處，確定多種工況中每種工況下的電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值是否在預(yù)定范圍之內(nèi)。通常，隨著通電時(shí)間的持續(xù)，待測(cè)試品的電阻值和溫升值會(huì)明顯升高。但是，不同的待測(cè)試品在不同的環(huán)境下電阻值和溫升值升高的線性區(qū)間是不同。此外，當(dāng)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，通常將拐點(diǎn)值作為線性區(qū)間結(jié)束點(diǎn)。
[0041]優(yōu)選地，在步驟103處，如果多種工況中每種工況下電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值在預(yù)定范圍之內(nèi)并且電力復(fù)合脂的老化原理相同，則基于威布爾分布建立初始模型。優(yōu)選地，所述基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型為:
[0042]lnn = ai+a2I( l+ε )R+bi/T+b2I (l+ε )/T，
[0043]其中，ri為威布爾分布特征壽命，T為絕對(duì)溫度，I為通過待測(cè)試品的電流，R是未涂電力復(fù)合脂的電連接處電阻值，ε R—涂電力復(fù)合脂后的電連接處電阻值的改變值，a 1、a2、bl和b2是常數(shù)。
[0044]優(yōu)選地，在步驟104處，根據(jù)多種工況中每種工況下電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)對(duì)初始模型中的初始參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸分析，以確定基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型。
[0045]圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的建立電力復(fù)合脂加速老化模型的的方法200的流程圖。如圖2所示，方法200從步驟201開始。優(yōu)選地，在步驟201處，利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)。優(yōu)選地，熱電聯(lián)合試驗(yàn)獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值。
[0046]優(yōu)選地，在步驟202處，確定電阻值或溫升值中的一個(gè)是否出現(xiàn)拐點(diǎn)。優(yōu)選地，當(dāng)電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)?；蛘?，當(dāng)電阻值和溫升值均未出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，增加通過待測(cè)試品的電流，直到電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)(將在下面進(jìn)行詳細(xì)介紹)。優(yōu)選地，待測(cè)試品可以是涂有電力復(fù)合脂的電極。
[0047]優(yōu)選地，在步驟203處，熱電聯(lián)合試驗(yàn)結(jié)束并且對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
[0048]優(yōu)選地，在步驟204處，確定電力復(fù)合脂老化的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。并且在步驟205處，對(duì)統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)。優(yōu)選地，如果統(tǒng)計(jì)規(guī)律通過假設(shè)檢驗(yàn)，則建立模型(下面會(huì)詳細(xì)介紹)；如果統(tǒng)計(jì)規(guī)律未通過假設(shè)檢驗(yàn)，則返回步驟204ο (下面會(huì)詳細(xì)介紹)如果如果優(yōu)選地，方法200使用威布爾分布來分析電力復(fù)合脂的老化分布特性。其中，威布爾分布的老化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析基于如下兩個(gè)前提:
[0049]Al.在各個(gè)不同試驗(yàn)水平下，電力復(fù)合脂的老化均服從威布爾分布，即老化分布類型不會(huì)隨著加速試驗(yàn)水平改變而發(fā)生改變;以及
[0050]A2.在各個(gè)不同試驗(yàn)水平下，電力復(fù)合脂的老化失效機(jī)理必須保持一致。
[0051]若滿足假定Al和A2，就能確定電力復(fù)合脂的老化服從威布爾分布。根據(jù)不同工況下電力復(fù)合脂老化試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用MATLAB的統(tǒng)計(jì)功能Wblplot函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可以繪出各個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)下的威布爾概率圖。把相同試驗(yàn)溫度的電力復(fù)合脂樣品壽命數(shù)據(jù)分為一組，并在威布爾概率圖上繪出。由于每個(gè)試驗(yàn)溫度下都有η個(gè)不同的試驗(yàn)電流等級(jí)，所以每個(gè)威布爾概率圖上都有η條威布爾概率線。如果在一個(gè)電流和溫度等級(jí)下，電力復(fù)合脂η個(gè)樣品的壽命概率數(shù)據(jù)點(diǎn)都近似位于威布爾概率圖中同一條直線的周圍，就可以假定電力復(fù)合脂樣品的老化數(shù)據(jù)滿足威布爾分布的假定Al和Α2，則樣品壽命服從威布爾分布。
[0052]優(yōu)選地，在步驟206處，基于威布爾分布建立初始模型。優(yōu)選地，將電、熱兩個(gè)因子同時(shí)附加到電力復(fù)合脂時(shí)的失效時(shí)間比單獨(dú)作用時(shí)的失效時(shí)間要短得多。這種附加并不是熱老化和電老化的簡(jiǎn)單代數(shù)疊加，因此電熱聯(lián)合加速壽命模型須考慮兩個(gè)因子之間的相互作用。在步驟206處，本申請(qǐng)確定電力復(fù)合脂電熱聯(lián)合加速老化模型，該模型推導(dǎo)如下:
[0053]lnri = a+b/T (I)
[0054]a = ai+a2l (l+ε )R (2)
[0055]b = bi+b2I(l+e)R (3)
[0056]令U= I( l+ε )R
[0057]Ιηη= (ai+a2U) + (bi+b2U)/T (4)
[0058]由公式4進(jìn)一步推得
[0059]lnn = ai+a2I (l+ε )R+bi/T+b2I (l+ε )/T (5)
[0060]其中，ri為威布爾分布特征壽命，T為絕對(duì)溫度，I為通過待測(cè)試品的電流，R是未涂電力復(fù)合脂的電連接處電阻值，ε R—涂電力復(fù)合脂后的電連接處電阻值的改變值，a 1、a2、bl和b2是常數(shù)。
[0061]從公式(5)中可以看出，若把Inri當(dāng)作因變量，并把1、T、eR當(dāng)作三個(gè)自變量，就可以將該模型轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)多元線性回歸模型公式。利用熱電聯(lián)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并結(jié)合給出的模型可以利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)的多元線性回歸估計(jì)，從而得出電力復(fù)合脂壽命預(yù)測(cè)模型具體表達(dá)式。
[0062]優(yōu)選地，在步驟207處，根據(jù)多種工況中每種工況下電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)對(duì)初始模型中的初始參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸分析。
[0063]優(yōu)選地，在步驟208處，如果初始模型中的初始參數(shù)符合要求，則將所述初始模型確定為基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型。
[0064]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的試驗(yàn)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，試驗(yàn)電路300包括:220V交流電源301，自耦合調(diào)壓器302，降壓變壓器303，保護(hù)電阻304，耦合電容器305，熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱306，待測(cè)試品307，接地線308以及接地端309。
[0065]優(yōu)選地，220V交流電源301為輸入電源，其連接到自耦合調(diào)壓器的兩端。優(yōu)選地，自耦合調(diào)壓器302，用于調(diào)節(jié)試驗(yàn)電壓。優(yōu)選地，降壓變壓器303的一次側(cè)的一端連接到自耦合調(diào)壓器302可調(diào)節(jié)端，用于來降低電壓。降壓變壓器303的一次側(cè)的另一端接地。優(yōu)選地，保護(hù)電阻304，起限流保護(hù)作用，其連接到降壓變壓器303的二次側(cè)的一端。耦合電容器305與保護(hù)電阻304的一端以及降壓變壓器303的二次側(cè)的另一端，用于將試驗(yàn)電壓返回給控制臺(tái)以進(jìn)行顯示。優(yōu)選地，熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱306的一端與耦合電容器的一端連接，并且熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱306的另一端接地。熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱306用于容納待測(cè)試品，并且其內(nèi)部尺寸為1000X1000X 1000(mm)、可調(diào)溫度范圍-60?100°C并且溫度波動(dòng)度± 0.2°C。優(yōu)選地，待測(cè)試品307包括試驗(yàn)電極及樣品。其中樣品可以是電力復(fù)合脂。優(yōu)選地，接地線308，用于接地端與接地極的連接。熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱的接地端309，用于試驗(yàn)接地。
[0066]優(yōu)選地，試驗(yàn)過程中，可通過調(diào)節(jié)熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱的內(nèi)部溫度來控制電力復(fù)合脂樣品老化溫度。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)保證熱-電聯(lián)合試驗(yàn)箱內(nèi)部溫度的均勻性，以達(dá)到在試驗(yàn)內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)箱內(nèi)樣品電熱聯(lián)合加速老化試驗(yàn)的目的。
[0067]優(yōu)選地，試驗(yàn)可以分為如下幾個(gè)工況進(jìn)行，并且試驗(yàn)流程如圖4所示。圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的加速老化試驗(yàn)的流程圖。優(yōu)選地，試驗(yàn)步驟如下:
[0068]步驟401，在試驗(yàn)前，測(cè)試待測(cè)試品的電阻值并且隨后將待測(cè)試品放置在熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱中。
[0069]步驟402，按照溫升值130Tt/°C對(duì)待測(cè)試品接通電流、熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱的內(nèi)部溫度控制在20 0C?22 °C之間變化、通電流時(shí)間h = 3小時(shí)。
[0070]步驟403，測(cè)量待測(cè)試品的接觸電阻值Rl和溫升值Kl。
[0071]步驟404，重復(fù)步驟402-403共19次(共60小時(shí))，并記錄每次試驗(yàn)的電阻值和溫升值。
[0072]步驟405，判斷待測(cè)試品的電阻值或溫升值是否是線性增加，即確定有無出現(xiàn)拐點(diǎn)值。
[0073]步驟406，如果待測(cè)試品的電阻值或溫升值出現(xiàn)拐點(diǎn)，則停止試驗(yàn)，否則，在步驟407，按照溫升值150Tt/°C對(duì)待測(cè)試品接通電流、熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱的內(nèi)部溫度控制在20 V?2 2 °C之間變化、通電流時(shí)間h = 3小時(shí)。
[0074]步驟408，重復(fù)步驟407共20次(共60小時(shí))，并記錄每次試驗(yàn)的電阻值和溫升值。
[0075]步驟409，判斷待測(cè)試品的電阻值或溫升值是否是線性增加，即確定有無出現(xiàn)拐點(diǎn)值。
[0076]步驟410，如果待測(cè)試品的電阻值或溫升值出現(xiàn)拐點(diǎn)，則停止試驗(yàn)，否則，在步驟411，按照溫升值170Tt/°C對(duì)待測(cè)試品接通電流、熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱的內(nèi)部溫度控制在20°C?
22 °C之間變化、通電流時(shí)間h = 3小時(shí)。
[0077]步驟412，重復(fù)步驟411共20次(共60小時(shí))，并記錄每次試驗(yàn)的電阻值和溫升值。
[0078]步驟413，判斷待測(cè)試品的電阻值或溫升值是否是線性增加，即確定有無出現(xiàn)拐點(diǎn)值。
[0079]步驟414，如果待測(cè)試品的電阻值或溫升值出現(xiàn)拐點(diǎn)，則停止試驗(yàn)，否則，在步驟415，按照溫升值190Tt/°C對(duì)待測(cè)試品接通電流、熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱的內(nèi)部溫度控制在20 V?
22 °C之間變化、通電流時(shí)間h = 3小時(shí)。
[0080]步驟416，重復(fù)步驟415共20次(共60小時(shí))，并記錄每次試驗(yàn)的電阻值和溫升值。[0081 ] 步驟417處結(jié)束。
[0082]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的建立電力復(fù)合脂加速老化模型的系統(tǒng)500的結(jié)構(gòu)示意圖。電接觸連接電力復(fù)合脂的老化主要受到電流、溫度、鹽霧、振動(dòng)、紫外光等因素的影響。根據(jù)對(duì)線路和換流站內(nèi)電接觸連接的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)分析，本發(fā)明專利認(rèn)為影響電接觸連接部位電力復(fù)合脂老化性能最主要的兩個(gè)因素為:電流和溫度。另外，由于在電接觸連接運(yùn)行電流和耐受溫度變化時(shí)，電力復(fù)合脂失效時(shí)間過長(zhǎng)，造成試驗(yàn)周期太長(zhǎng)或者試驗(yàn)數(shù)據(jù)太少。為了縮短電力復(fù)合脂老化試驗(yàn)周期和得到大量老化數(shù)據(jù)，本申請(qǐng)涂電力復(fù)合脂樣品的電熱聯(lián)合加速壽命試驗(yàn)，并對(duì)得到的壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行威布爾分布檢驗(yàn)，并進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，從而得到威布爾分布特征壽命和形狀參數(shù)。如圖5所示，系統(tǒng)500包括試驗(yàn)電路501和模型生成單元502 ο優(yōu)選地，試驗(yàn)電路501 (電路連接結(jié)構(gòu)請(qǐng)參見圖3)，利用在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值.
[0083]優(yōu)選地，模型生成單元502，確定多種工況中每種工況下的電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值是否在預(yù)定范圍之內(nèi)，如果多種工況中每種工況下電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值在預(yù)定范圍之內(nèi)并且電力復(fù)合脂的老化原理相同，則基于威布爾分布建立初始模型。此外，模型生成單元502，根據(jù)多種工況中每種工況下電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)對(duì)初始模型中的初始參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸分析，以確定基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型。
[0084]優(yōu)選地，基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型為:
[0085]lnn = ai+a2I( l+ε )R+bi/T+b2I (l+ε )/T，
[0086]其中，ri為威布爾分布特征壽命，T為絕對(duì)溫度，I為通過待測(cè)試品的電流，R是未涂電力復(fù)合脂的電連接處電阻值，ε R—涂電力復(fù)合脂后的電連接處電阻值的改變值，a 1、a2、bl和b2是常數(shù)。
[0087]優(yōu)選地，利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括:利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。
[0088]優(yōu)選地，利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括:利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值和溫升值均未出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，增加通過待測(cè)試品的電流，直到電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。
[0089]此外，試驗(yàn)電路501包括熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱，所述熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱用于容納涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品。
[0090]已經(jīng)通過參考少量實(shí)施方式描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，正如附帶的專利權(quán)利要求所限定的，除了本發(fā)明以上公開的其他的實(shí)施例等同地落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0091]通常地，在權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語都根據(jù)他們?cè)诩夹g(shù)領(lǐng)域的通常含義被解釋，除非在其中被另外明確地定義。所有的參考“一個(gè)/所述/該[裝置、組件等]”都被開放地解釋為所述裝置、組件等中的至少一個(gè)實(shí)例，除非另外明確地說明。這里公開的任何方法的步驟都沒必要以公開的準(zhǔn)確的順序運(yùn)行，除非明確地說明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于建立電力復(fù)合脂加速老化模型的方法，所述方法包括: 利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值； 確定多種工況中每種工況下的電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值是否在預(yù)定范圍之內(nèi)， 如果多種工況中每種工況下電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值在預(yù)定范圍之內(nèi)并且電力復(fù)合脂的老化原理相同，則基于威布爾分布建立初始模型； 根據(jù)多種工況中每種工況下電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)對(duì)初始模型中的初始參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸分析，以確定基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型為:lnq = ai+a2l (l+ε )R+bi/T+b2l (1+ε )/T， 其中，η為威布爾分布特征壽命，τ為絕對(duì)溫度，I為通過待測(cè)試品的電流，R是未涂電力復(fù)合脂的電連接處電阻值，SR—涂電力復(fù)合脂后的電連接處電阻值的改變值，al、a2、bl和b2是常數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括: 利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括: 利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值和溫升值均未出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，增加通過待測(cè)試品的電流，直到電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述試驗(yàn)電路包括熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱，所述熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱用于容納涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品。6.—種用于建立電力復(fù)合脂加速老化模型的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 試驗(yàn)電路，利用在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值； 模型生成單元，確定多種工況中每種工況下的電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值是否在預(yù)定范圍之內(nèi)，如果多種工況中每種工況下電阻值或溫升值的拐點(diǎn)值之間的差值在預(yù)定范圍之內(nèi)并且電力復(fù)合脂的老化原理相同，則基于威布爾分布建立初始模型;根據(jù)多種工況中每種工況下電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)對(duì)初始模型中的初始參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸分析，以確定基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述基于威布爾分布的電力復(fù)合脂加速老化模型為:lnq = ai+a2l (l+ε )R+bi/T+b2l (1+ε )/T， 其中，η為威布爾分布特征壽命，τ為絕對(duì)溫度，I為通過待測(cè)試品的電流，R是未涂電力復(fù)合脂的電連接處電阻值，SR—涂電力復(fù)合脂后的電連接處電阻值的改變值，al、a2、bl和b2是常數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，所述利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括: 利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，以確定每種工況下的電阻值或溫升值的線性區(qū)間和拐點(diǎn)值包括: 利用試驗(yàn)電路在多種工況下進(jìn)行對(duì)涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品進(jìn)行熱電聯(lián)合試驗(yàn)，獲得所述待測(cè)試品在多種工況中每種工況下的電阻值和溫升值的數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻值和溫升值均未出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，增加通過待測(cè)試品的電流，直到電阻值或溫升值中的一個(gè)出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，停止熱電聯(lián)合試驗(yàn)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述試驗(yàn)電路包括熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱，所述熱電聯(lián)合試驗(yàn)箱用于容納涂有電力復(fù)合脂的待測(cè)試品。
【文檔編號(hào)】G01N17/00GK105954182SQ201610393333
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】張雪松, 王景朝, 周立憲, 劉勝春, 李軍輝, 劉臻, 孫寶東, 席永平, 孫娜, 牛海軍, 張軍, 邱書清, 劉操蘭
【申請(qǐng)人】中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司