三傘型盤形懸式絕緣子串及其表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種三傘型盤形懸式絕緣子串及其表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法，以提高對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計(jì)算分析的準(zhǔn)確性，提高三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能。所述三傘型盤形懸式絕緣子串包括串聯(lián)的多個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子，三傘型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、第一傘體、第二傘體和第三傘體，帽形頭部設(shè)置在傘狀絕緣件的傘頂，第一傘體、第二傘體和第三傘體沿三傘型盤形懸式絕緣子的軸向依次排列且相連接，第一傘體與帽形頭部相連接，第一傘體的外徑大于第三傘體的外徑，第三傘體的外徑大于第二傘體的外徑；鐵帽套置在帽形頭部上；鋼腳設(shè)置在傘狀絕緣件內(nèi)。
【專利說明】
三傘型盤形懸式絕緣子串及其表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高壓電氣組件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三傘型盤形懸式絕緣子串及其 表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在輸電系統(tǒng)中，通常會(huì)設(shè)置三傘型盤形懸式絕緣子串，以支撐輸電線路，并 增加線路與底面之間的爬電距離。通常，三傘型盤形懸式絕緣子串設(shè)置在室外，因而會(huì)受到 大風(fēng)、覆冰、高溫、污穢、應(yīng)力等各方面的影響，三傘型盤形懸式絕緣子串的表面會(huì)積污，當(dāng) 三傘型盤形懸式絕緣子串表面積污嚴(yán)重時(shí)，則易于發(fā)生閃絡(luò)事故，危害輸電系統(tǒng)的運(yùn)行安 全。為保障輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，有必要對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能進(jìn)行 仿真計(jì)算分析。對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能進(jìn)行仿真計(jì)算分析時(shí)，通常需要涉 及到三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率。
[0003] 目前，三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率通常通過加載在三傘型盤形懸式絕 緣子串的表面上的電壓、在三傘型盤形懸式絕緣子串的表面加載該電壓時(shí)對(duì)應(yīng)的泄漏電流 計(jì)算得到，而未考慮到三傘型盤形懸式絕緣子串的表面結(jié)構(gòu)特性，即未考慮到三傘型盤形 懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)，因而導(dǎo)致三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的準(zhǔn)確性 較差，造成對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計(jì)算分析的準(zhǔn)確性較差，從而導(dǎo) 致根據(jù)仿真計(jì)算分析的結(jié)果制作形成的三傘型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三傘型盤形懸式絕緣子串及其表面電導(dǎo)率的計(jì)算方 法，用于提高對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計(jì)算分析的準(zhǔn)確性，提高三傘 型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能。
[0005] 為了實(shí)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三傘型盤形懸式絕緣子串，包括串聯(lián)的多個(gè)三傘型盤 形懸式絕緣子，所述三傘型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、第一傘體、第二傘體和第三傘體，所述帽形頭部設(shè)置在所述傘狀絕緣 件的傘頂，所述第一傘體、所述第二傘體和所述第三傘體沿所述三傘型盤形懸式絕緣子的 軸向依次排列且相連接，所述第一傘體與所述帽形頭部相連接，所述第一傘體的外徑大于 所述第三傘體的外徑，所述第三傘體的外徑大于所述第二傘體的外徑;所述鐵帽套置在所 述帽形頭部上;所述鋼腳設(shè)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三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法， 用于計(jì)算如上述技術(shù)方案所述的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率，所述三傘型盤形 懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法包括：
[0008] 步驟S100、構(gòu)建所述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型；
[0009] 步驟S200、根據(jù)所述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型，確定 所述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F;
[0010] 步驟S600、構(gòu)建所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇與所述三傘型盤形 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)所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率與所述三傘型盤形 懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)的關(guān)系模型、所述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù) F，確定所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇。
[0012] 本發(fā)明提供的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法中，先構(gòu)建三傘 型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型，以確定三傘型盤形懸式絕緣子串的整 體形狀系數(shù)F，然后構(gòu)建三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率與三傘型盤形懸式絕緣子 串的整體形狀系數(shù)的關(guān)系模型，以確定三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇,實(shí)現(xiàn)對(duì) 三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率σ〇的計(jì)算。因此，在本發(fā)明提供的三傘型盤形懸式 絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法中，考慮了三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F 對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇Q的影響，即考慮了三傘型盤形懸式絕緣子串的 表面結(jié)構(gòu)特性對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇的影響，采用本發(fā)明提供的三傘 型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率 σ〇進(jìn)彳丁計(jì)算時(shí)，可以提尚二傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率σ〇的準(zhǔn)確性，從而提尚對(duì)二 傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計(jì)算分析的準(zhǔn)確性，提高根據(jù)仿真計(jì)算分析后獲 得的結(jié)果制作形成的三傘型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(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0014] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的三傘型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(gè)三傘型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(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)系中的位置示意圖；
[0020] 圖7為一種直線段與主直角坐標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)系的X軸的位置關(guān)系圖；
[0024] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算 方法的流程圖；
[0025] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì) 算方法的流程圖；
[0026]圖13為圖12中步驟S300的具體實(shí)施流程圖。
[0027] 附圖標(biāo)記：
[0028] 1-三傘型盤形懸式絕緣子，10-傘狀絕緣件，
[0029] 11-第一傘體，12-第二傘體，
[0030] 13-第三傘體，20-鐵帽。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三傘型盤形懸式絕緣子串及其表面電 導(dǎo)率的計(jì)算方法，下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]請(qǐng)參閱圖1和圖2,本發(fā)明實(shí)施例提供的三傘型盤形懸式絕緣子串包括串聯(lián)的多個(gè) 三傘型盤形懸式絕緣子1，三傘型盤形懸式絕緣子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、第一傘體11、第二傘體12和第三傘體13,帽形頭部設(shè)置在 傘狀絕緣件10的傘頂，第一傘體11、第二傘體12和第三傘體13沿三傘型盤形懸式絕緣子1的 軸向依次排列且相連接，第一傘體11與帽形頭部相連接，第一傘體11的外徑大于第三傘體 13的外徑，第三傘體13的外徑大于第二傘體12的外徑;鐵帽20套置在帽形頭部上;鋼腳設(shè)置 在傘狀絕緣件10內(nèi)。
[0033] 舉例來說，請(qǐng)參閱圖1和圖2,本發(fā)明實(shí)施例提供的三傘型盤形懸式絕緣子串包括 串聯(lián)在一起的多個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子1，每個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子1包括傘狀絕緣件 10、鐵帽20和鋼腳，其中，沿圖2中的由上至下的方向，傘狀絕緣件10包括帽形頭部、第一傘 體11、第二傘體12和第三傘體13,即帽形頭部設(shè)置在傘狀絕緣件10的傘頂，帽形頭部、第一 傘體11、第二傘體12和第三傘體13沿圖2中的由上至下的方向依次設(shè)置，帽形頭部與第一傘 體11連接，第二傘體12與第一傘體11連接，第三傘體13與第二單體12連接，且第一傘體11的 外徑大于第三傘體13的外徑，第三傘體13的外徑大于第二傘體12的外徑;鐵帽20套置在帽 形頭部上;鋼腳設(shè)置在傘狀絕緣件10內(nèi)。
[0034] 本發(fā)明實(shí)施例提供的三傘型盤形懸式絕緣子串可以應(yīng)用于直流輸電系統(tǒng)中，以支 撐輸送高壓直流的輸電線路，例如，支撐輸送330kV的高壓直流的輸電線路，并保持較好的 絕緣性能，改善輸電系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。
[0035]值得一提的是，上述實(shí)施例中，傘狀絕緣件10可以是瓷絕緣件，即三傘型盤形懸式 絕緣子串為三傘型盤形懸式瓷絕緣子串，或者，傘狀絕緣件10也可以是玻璃絕緣件，即三傘 型盤形懸式絕緣子串為三傘型盤形懸式玻璃絕緣子串，或者，傘狀絕緣件10也可以是復(fù)合 絕緣件，即三傘型盤形懸式絕緣子串為三傘型盤形懸式復(fù)合絕緣子串。
[0036]請(qǐng)參閱圖11，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的 計(jì)算方法，用于計(jì)算上述實(shí)施例提供的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率，所述三傘 型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法包括：
[0037]步驟S100、構(gòu)建三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型；
[0038]步驟S200、根據(jù)三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型，確定三傘 型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F;
[0039] 步驟S600、構(gòu)建三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率σ〇與三傘型盤形懸式絕緣 子串的整體形狀系數(shù)F的關(guān)系模型；
[0040] 步驟S700、根據(jù)三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率σ〇與三傘型盤形懸式絕緣 子串的整體形狀系數(shù)F的關(guān)系模型、三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F，確定三傘 型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率σ〇。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例提供的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法中，先構(gòu) 建三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型，以確定三傘型盤形懸式絕緣子 串的整體形狀系數(shù)F，然后構(gòu)建三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率與三傘型盤形懸式 絕緣子串的整體形狀系數(shù)的關(guān)系模型，以確定三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇， 實(shí)現(xiàn)對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算。因此，在本發(fā)明實(shí)施例提供的三 傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法中，考慮了三傘型盤形懸式絕緣子串的整 體形狀系數(shù)F對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇的影響，即考慮了三傘型盤形懸 式絕緣子串的表面結(jié)構(gòu)特性對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇的影響，采用本發(fā) 明實(shí)施例提供的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法對(duì)三傘型盤形懸式絕 緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以提高三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇的 準(zhǔn)確性，從而提高對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計(jì)算分析的準(zhǔn)確性，提高 根據(jù)仿真計(jì)算分析后獲得的結(jié)果制作形成的三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能。
[0042]另外，由于采用本發(fā)明實(shí)施例提供的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì) 算方法對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率σ〇進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以提高三傘型盤形懸式 絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇的準(zhǔn)確性，從而提高對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿 真計(jì)算分析的準(zhǔn)確性，提高根據(jù)仿真計(jì)算分析后獲得的結(jié)果制作形成的三傘型盤形懸式絕 緣子串的絕緣性能，因而可以提高輸電系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。
[0043]在上述實(shí)施例中，三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型可以有 多種，例如，可以將三傘型盤形懸式絕緣子串的實(shí)際體積與三傘型盤形懸式絕緣子串的外 廓包容體的體積之間的比值作為三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F。
[0044] 在本發(fā)明實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖12，步驟S100、構(gòu)建三傘型盤形懸式絕緣子串的整體 形狀系數(shù)F的計(jì)算模型包括：
[0045] 步驟S110、獲取三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向截面；
[0046] 步驟S120、根據(jù)三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向截面，建立主直角坐標(biāo)系，主直角 坐標(biāo)系的X軸為三傘型盤形懸式絕緣子串的中心線，三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀 系數(shù)F的計(jì)算模型為
，其中，ds為沿三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向，三傘型盤 形懸式絕緣子串的表面的爬電距離的微段；2町為在ds內(nèi)三傘型盤形懸式絕緣子串的外表 面的周長;L為三傘型盤形懸式絕緣子串的表面的積分路徑。
[0047]具體實(shí)施時(shí)，請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，獲取三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向截面后，建立 主直角坐標(biāo)系，主直角坐標(biāo)系的X軸為三傘型盤形懸式絕緣子串的軸線，例如，如圖2所示， 主直角坐標(biāo)系的X軸為三傘型盤形懸式絕緣子串的軸線，即三傘型盤形懸式絕緣子1的軸 線，且主直角坐標(biāo)系的X軸的正方向?yàn)橛设F帽20指向傘狀絕緣件10的方向，主直角坐標(biāo)系的 X軸分別穿過鐵帽20的中心，主直角坐標(biāo)系的Y軸與主直角坐標(biāo)系的X軸垂直，主直角坐標(biāo)系 的Y軸可以是沿三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向的任何位置，例如，主直角坐標(biāo)系的Y軸可 以穿過其中一個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子的鐵帽20的中心，即主直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于其中 一個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子的鐵帽20的中心。完成主直角坐標(biāo)系的建立后，則可以獲得三 傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型：
[0048]
(1)
[0049] 式（1)中，ds為沿三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向，三傘型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)三傘型盤形懸式絕緣 子串的外表面的周長;L為三傘型盤形懸式絕緣子串的表面的積分路徑。
[0050] 通過上述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型，即可獲取三傘 型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F。
[0051] 采用上述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型，以獲取三傘型 盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F，考慮了三傘型盤形懸式絕緣子串的表面結(jié)構(gòu)特征，與 將三傘型盤形懸式絕緣子串的實(shí)際體積與三傘型盤形懸式絕緣子串的外廓包容體的體積 之間的比值作為三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F相比，提高了三傘型盤形懸式 絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的準(zhǔn)確度，從而進(jìn)一步提高三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電 導(dǎo)率 〇Q的準(zhǔn)確性，提高對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能的仿真計(jì)算分析的準(zhǔn)確性， 提高根據(jù)仿真計(jì)算分析后獲得的結(jié)果制作形成的三傘型盤形懸式絕緣子串的絕緣性能。 [0052]根據(jù)上述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型，對(duì)三傘型盤形 懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F進(jìn)行計(jì)算時(shí)，結(jié)合三傘型盤形懸式絕緣子串的結(jié)構(gòu)特征，可 以先對(duì)三傘型盤形懸式絕緣子串中的單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa進(jìn) 行計(jì)算，然后確定三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F。
[0053]具體地，請(qǐng)繼續(xù)參閱圖12,步驟200、確定三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系 數(shù)F包括：
[0054] 步驟S300、確定三傘型盤形懸式絕緣子串的單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子的絕緣子 形狀系數(shù)Fa;
[0055] 步驟S400、獲取三傘型盤形懸式絕緣子串中三傘型盤形懸式絕緣子的個(gè)數(shù)η;
[0056] 步驟S500、根據(jù)單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa，確定三傘型盤 形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F，其中，F(xiàn) = nFA。
[0057] 上述實(shí)施例中，進(jìn)行步驟S300、確定三傘型盤形懸式絕緣子串的單個(gè)三傘型盤形 懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa時(shí)，可以根據(jù)三傘型盤形懸式絕緣子的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行獲 取。
[0058]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，從三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向截面可以看出，每個(gè)三傘型盤 形懸式絕緣子1中，傘狀絕緣件10包括多個(gè)弧線段和多個(gè)直線段，因此，在獲取單個(gè)三傘型 盤形懸式絕緣子1的絕緣子形狀系數(shù)Fa時(shí)，可以將每個(gè)單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子1的傘狀 絕緣件10分為多個(gè)弧線段和多個(gè)直線段，并對(duì)每段弧線段的弧線段形狀系數(shù)f all和每段直 線段的直線段形狀系數(shù)fal2分別進(jìn)行計(jì)算，以獲取單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子1的絕緣子形 狀系數(shù)Fa。
[0059] 具體地，請(qǐng)參閱圖13,獲取單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子1的絕緣子形狀系數(shù)Fa包 括：
[0060] 步驟S310、根據(jù)三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向截面，對(duì)每個(gè)弧線段建立對(duì)應(yīng)的 輔助直角坐標(biāo)系，輔助直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為對(duì)應(yīng)的弧線段的圓心；
[0061] 步驟S320、獲取弧線段的半徑Ral，獲取輔助直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中 的γ軸坐標(biāo)ycml，獲取弧線段靠近主直角坐標(biāo)系的χ軸的端點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的γ軸坐標(biāo) yaii，獲取弧線段遠(yuǎn)離主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Υ軸坐標(biāo)yai2;
[0062] 步驟S330、根據(jù)弧線段的半徑Ral、輔助直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Y軸 坐標(biāo)y〇al、弧線段靠近主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)y all、弧線段 遠(yuǎn)離主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)yal2，確定弧線段的弧線段形 狀系數(shù)fall;
[0063] 步驟S340、獲取直線段靠近主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐 標(biāo)7313,獲取直線段遠(yuǎn)離主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)y ai4,獲取 直線段與主直角坐標(biāo)系中的X軸的正方向之間的夾角i3al，獲取直線段在主直角坐標(biāo)系中的X 軸上的投影的長度lal;
[0064] 步驟S350、根據(jù)直線段靠近主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐 #yai3、直線段遠(yuǎn)離主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)y ai4、直線段與 主直角坐標(biāo)系中的X軸的夾角^1、直線段在主直角坐標(biāo)系中的X軸上的投影的長度lai，確定 直線段的直線段形狀系數(shù)f al2;
[0065] 步驟S360、根據(jù)弧線段形狀系數(shù)fall和直線段形狀系數(shù)fal2，確定單個(gè)三傘型盤形 懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa，其中，F(xiàn)a= Zfall+Sfal2。
[0066] 舉例來說，以計(jì)算圖1中左側(cè)的單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子1的絕緣子形狀系數(shù)Fa 為例進(jìn)行詳細(xì)說明，如圖1所示，對(duì)圖1中三傘型盤形懸式絕緣子1的傘狀絕緣件10的其中一 個(gè)弧線段建立對(duì)應(yīng)的輔助直角坐標(biāo)系，圖3示出了左側(cè)的三傘型盤形懸式絕緣子1的其中一 個(gè)弧線段建立對(duì)應(yīng)的輔助直角坐標(biāo)系，輔助直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為弧線段的圓心，輔助直角 坐標(biāo)系的原點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)為y〇 al，弧線段位于輔助直角坐標(biāo)系的第一象 限，弧線段的半徑為Ral，弧線段具有左端點(diǎn)A、右端點(diǎn)B和中間點(diǎn)N，左端點(diǎn)A為弧線段遠(yuǎn)離X軸 的端點(diǎn)，右端點(diǎn)B為弧線段靠近X軸的端點(diǎn)，設(shè)定左端點(diǎn)A在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)為 yai2,右端點(diǎn)B在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)Syaii，中間點(diǎn)N在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)為 y，假定弧線段上有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，該動(dòng)點(diǎn)由左端點(diǎn)A沿著弧線段移動(dòng)到中間端點(diǎn)N，此時(shí)，該動(dòng)點(diǎn) 移動(dòng)的弧長為：
[0067] Sall = Ral(wA-WN) (2)
[0068] 其中，
[0071] 將式(3)和式(4)代入式(2)中，可以得到：
[0069] ⑴
[0070] (4 )
[0072；
( 5 ).
[0073] 將式(5)代入式(1)中，則可以得到弧線段形狀系數(shù)fall為：
[0074]
⑷
[0075] 同理，如圖4所示，當(dāng)弧線段位于輔助直角坐標(biāo)系的第二象限時(shí)，輔助直角坐標(biāo)系 的原點(diǎn)為弧線段的圓心，輔助直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)為y〇al，弧線 段的半徑為Ral，弧線段遠(yuǎn)離X軸的端點(diǎn)A在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)為yal2，弧線段靠近X軸 的端點(diǎn)A在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)Sy aii，弧線段上的中間點(diǎn)N在主直角坐標(biāo)系中的Y軸 坐標(biāo)為y，假定弧線段上有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，該動(dòng)點(diǎn)由左端點(diǎn)A沿著弧線段移動(dòng)到中間端點(diǎn)N，此時(shí)， 該動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)的弧長為：
[0076] Sail = Ral (wn-wa) (7)
[0077] 其中，
[0078] ( 8 )
[0079] (9)
[0080] 將式(8)和式(9)代入式(7)中，可以得到：
[0081 ]
(1.0)
[0082] 將式(10)代入式(1)中，則可以得到弧線段形狀系數(shù)匕::為：
[0083]( 1 【） yaw..y^ J 1
，仙 1
[0084] 同理，采用上述推導(dǎo)方式，可以得知，弧線段位于輔助直角坐標(biāo)系的第一象限或輔助直 角坐標(biāo)系的第三象限時(shí)，如圖3和圖5所示，弧線段形狀系數(shù)
弧線段位于輔助直角坐標(biāo)系的第二象限或輔助官角坐標(biāo)系的第四象限時(shí)，如圖4和圖6所 示，弧線段的弧線段形狀系數(shù)
[0085]以對(duì)圖1中左側(cè)的單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子1的傘狀絕緣件10的其中一個(gè)直線 段為例進(jìn)行說明，圖7示出了三傘型盤形懸式絕緣子1的傘狀絕緣件10的其中一個(gè)直線段， 直線段與主直角坐標(biāo)系的X軸的夾角為i3 al，且直線段與主直角坐標(biāo)系的X軸的夾角i3al< 90°，直線段具有靠近主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)C、遠(yuǎn)離主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)D以及位 于直線段上的中間點(diǎn)Μ，靠近主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)C在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)為 yai3,遠(yuǎn)離主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)D在主直角坐標(biāo)系中的Υ軸坐標(biāo)Syai4,位于直線段上的 中間點(diǎn)Μ在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)為y，假定直線段上有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，該動(dòng)點(diǎn)由端點(diǎn)C沿著 直線段移動(dòng)到直線段的中間端點(diǎn)M，即該動(dòng)點(diǎn)由直線段的一個(gè)端點(diǎn)沿著直線段朝向主直角 坐標(biāo)系的X軸的正方向移動(dòng)，移動(dòng)至直線段的中間端點(diǎn)M，此時(shí)，該動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)的弧長為：
[0086]
(12)
[0087] 將式(12)代入式(1)中，則可以得到直線段形狀系數(shù)fal2為：
[0088]
( 13 )
[0089] 相應(yīng)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(gè)直線段， 直線段與主直角坐標(biāo)系的X軸的夾角為i3al，且直線段與主直角坐標(biāo)系的X軸的夾角i3 al> 90°，直線段具有靠近主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)C、遠(yuǎn)離主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)D以及位 于直線段上的中間點(diǎn)Μ，靠近主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)C在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)為 yai3,遠(yuǎn)離主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)D在主直角坐標(biāo)系中的Υ軸坐標(biāo)Syai4,位于直線段上的 中間點(diǎn)Μ在主直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)為y，假定直線段上有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，該動(dòng)點(diǎn)由端點(diǎn)D沿著 直線段移動(dòng)到直線段的中間端點(diǎn)M，即該動(dòng)點(diǎn)由直線段的一個(gè)端點(diǎn)沿著直線段朝向主直角 坐標(biāo)系的X軸的正方向移動(dòng)，移動(dòng)至直線段的中間端點(diǎn)M，此時(shí)，該動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)的弧長為：
[0090]
'(.14):
[0091] 將式（14)代入式（1)中，則可以得到直線段形狀系數(shù)fal2為：
[0092]
.(15.) . 廠 ai ^ α??
[0093] 同理，采用上述推導(dǎo)方式，分別對(duì)圖7至圖10中的各種形狀的直線段的直線段形狀 系數(shù)fal2進(jìn)行計(jì)算，可以得知，當(dāng)直線段與主直角坐標(biāo)系中的X軸的夾角滿足:知<90°時(shí)，如 圖7所示，直線段的直線段形狀系
當(dāng)直線段與主直角坐標(biāo)系中的X 軸的夾角滿足jal>90°時(shí)，如圖8所示，直線段的直線段形狀系數(shù)
當(dāng)直線段與主直角坐標(biāo)系中的X軸的夾角滿足:i3al = 90°時(shí)，如圖9所示，直線段的直線段形 狀系_;當(dāng)直線段與主直角坐標(biāo)系中的X軸的夾角滿足:i3al = 〇°時(shí)，如圖10
αιο 所示，直線段的直線段形狀系數(shù)
[0094]值得一提的是，獲取單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa時(shí)，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的順序可以是:先獲取弧線 段形狀系數(shù)f all，再獲取直線段形狀系數(shù)fal2，或者，先獲取直線段形狀系數(shù)fal2，再獲取弧線 段形狀系數(shù)f all。
[0095] 在上述實(shí)施例中，三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇與三傘型盤形懸式絕 緣子串的整體形狀系數(shù)F的關(guān)系模型可以為：
[0096]
(16)
[0097] 式（16)中，U為加載在三傘型盤形懸式絕緣子串的表面上的電壓，I為在三傘型盤 形懸式絕緣子串的表面加載電壓U時(shí)的泄漏電流。
[0098] 請(qǐng)繼續(xù)參閱圖12，步驟S700、確定三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇包括： [0099]步驟S710、獲取加載在三傘型盤形懸式絕緣子串的表面上的電壓U;
[0100]步驟S720、獲取在三傘型盤形懸式絕緣子串的表面加載電壓U時(shí)的泄漏電流I; [0101]步驟S730、根據(jù)加載在三傘型盤形懸式絕緣子串的表面上的電壓U、在三傘型盤形 懸式絕緣子串的表面加載電壓U時(shí)的泄漏電流I和三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系 數(shù)F，確定三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇。
[0102]為了進(jìn)一步說明上述實(shí)施例提供的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì) 算方法，下面以計(jì)算XZSP-550產(chǎn)品的表面電導(dǎo)率為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0103] XZSP-550產(chǎn)品包括串聯(lián)在一起的十七個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子，經(jīng)計(jì)算得到：單 個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子中，弧線段形狀系數(shù)f all為〇. 4512，直線段形狀系數(shù)fal2為0.3020， 因此，單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子的絕緣子形狀系數(shù)Fa為0.7532。
[0104] 根據(jù)上述結(jié)果，可以確定三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F為12.8044。
[0105] 在上述實(shí)施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多 個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0106] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種三傘型盤形懸式絕緣子串，其特征在于，包括串聯(lián)的多個(gè)三傘型盤形懸式絕緣 子，所述三傘型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、第一傘體、第二傘體和第三傘體，所述帽形頭部設(shè)置在所述傘狀絕緣件的傘頂， 所述第一傘體、所述第二傘體和所述第三傘體沿所述三傘型盤形懸式絕緣子的軸向依次排 列且相連接，所述第一傘體與所述帽形頭部相連接，所述第一傘體的外徑大于所述第三傘 體的外徑，所述第三傘體的外徑大于所述第二傘體的外徑;所述鐵帽套置在所述帽形頭部 上;所述鋼腳設(shè)置在所述傘狀絕緣件內(nèi)。2. -種三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法，用于計(jì)算如權(quán)利要求1所 述的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率，其特征在于，所述三傘型盤形懸式絕緣子串 的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法包括： 步驟SlOO、構(gòu)建所述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型； 步驟S200、根據(jù)所述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型，確定所述 三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F; 步驟S600、構(gòu)建所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率與所述三傘型盤形懸式 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)所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率與所述三傘型盤形懸式 絕緣子串的整體形狀系數(shù)的關(guān)系模型、所述三傘型盤形懸式絕緣子串的整體形狀系數(shù)F，確 定所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率σ〇。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法，其特征 在于，所述步驟SlOO包括： 步驟S110、獲取所述三傘型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(biāo)系，所述主直角坐標(biāo)系的X軸為所述三 傘型盤形懸式絕緣子串的軸線，所述整體形狀系數(shù)F的計(jì)算模型為：，其中，ds為 沿所述三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向，所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面的爬電距離 的微段；2町為在ds內(nèi)所述三傘型盤形懸式絕緣子串的外表面的周長;L為所述三傘型盤形 懸式絕緣子串的表面的積分路徑。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法，其特征 在于，所述步驟S200包括： 步驟S300、確定所述三傘型盤形懸式絕緣子串的單個(gè)三傘型盤形懸式絕緣子的絕緣子 形狀系數(shù)Fa; 步驟S400、獲取所述三傘型盤形懸式絕緣子的個(gè)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所述的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法，其特征 在于，沿所述三傘型盤形懸式絕緣子串的軸向，所述三傘型盤形懸式絕緣子的傘狀絕緣件 包括多個(gè)弧線段和多個(gè)直線段，所述步驟S300包括： 步驟S310、根據(jù)所述軸向截面，對(duì)每個(gè)所述弧線段建立對(duì)應(yīng)的輔助直角坐標(biāo)系，所述輔 助直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為對(duì)應(yīng)的所述弧線段的圓心； 步驟S320、獲取所述弧線段的半徑Ral，獲取所述輔助直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)在所述主直角 坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)y〇al，獲取所述弧線段靠近所述主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在所述主直 角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)yall，獲取所述弧線段遠(yuǎn)離所述主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在所述主 直角坐標(biāo)系中的Y軸坐標(biāo)y ai2; 步驟S320、根據(jù)所述半徑Rai、所述Y軸坐標(biāo)y〇ai、所述Y軸坐標(biāo)yaii、所述Y軸坐標(biāo)y ai2,確定 所述弧線段的弧線段形狀系數(shù)匕::； 步驟S340、獲取所述直線段靠近所述主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在所述主直角坐標(biāo)系 中的Y軸坐標(biāo)yal3,獲取所述直線段遠(yuǎn)離所述主直角坐標(biāo)系的X軸的端點(diǎn)在所述主直角坐標(biāo) 系中的Y軸坐標(biāo)y al4,獲取所述直線段與所述主直角坐標(biāo)系中的X軸的正方向之間的夾角i3al， 獲取所述直線段在所述主直角坐標(biāo)系中的X軸上的投影的長度I al; 步驟S350、根據(jù)所述Y軸坐標(biāo)yai3、所述Y軸坐標(biāo)yai4、所述夾角^1、所述長度l ai，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(gè)所述三 傘型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所述的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法，其特征 在于，所述弧線段位于所述輔助直角坐標(biāo)系的第一象限或第三象限時(shí)，所述弧線段形狀系所述弧線段位于所述輔助直角坐標(biāo)系的第二象限或第四象限時(shí)，所述弧線段形狀系數(shù)7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法，其特征 在于， 所述直線段與所述主直角坐標(biāo)系中的X軸的正方向之間的夾角i3al<90°時(shí)，所述直線段所述直線段與所述主直角坐標(biāo)系中的X軸的正方向之間的夾角i3 al>90°時(shí)，所述直線段所述直線段與所述主直角坐標(biāo)系中的X軸的正方向之間的夾角i3 al = 90°時(shí)，所述直線段所述直線段與所述主直角坐標(biāo)系中的X軸的正方向之間的夾角i3 al = 〇°時(shí)，所述直線段8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法，其特征 在于，所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率σ〇與所述三傘型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為加載在所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面上 的電壓，I為在所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面加載電壓U時(shí)的泄漏電流。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三傘型盤形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率的計(jì)算方法，其特征 在于，所述步驟S700包括： 步驟S710、獲取加載在所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面上的電壓U; 步驟S720、獲取在所述三傘型盤形懸式絕緣子串的表面加載電壓U時(shí)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，確定所述三傘型盤 形懸式絕緣子串的表面電導(dǎo)率〇〇。
【文檔編號(hào)】H01B17/04GK105931764SQ201610285168
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)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(shí)
【申請(qǐng)人】南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心, 華南理工大學(xué)