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专利号: 2022115989849
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种考虑湿电联合的触头盒抗凝露能力测评方法,其特征在于,首先搭建了一种考虑湿电联合的触头盒抗凝露能力测评平台,平台包括:总控机(1)、工作电源控制器(2)、工作电源模拟器(3)、开关(4)、高压测量器(5)、测评装置盒(6)、触头盒试品(7)、湿度调控喷头(8)、喷头控制单元(9)、光量计数仪(10)、光量记录仪(11)、接地装置一(121)、接地装置二(122)、接地装置三(123)、湿度评估仪(13)、信号发射器(14)、信号接收器(15)、触头盒电极(16);

所述工作电源模拟器(3)的输入端经工作电源控制器(2)与总控机(1)相连,总控机(1)包含信号接收器(15),工作电源模拟器(3)的输出端经开关(4)与高压测量器(5)的输入端相连,高压测量器(5)包含信号发射器(14),高压测量器(5)的输入端另外与触头盒电极(16)的输入端相连;

所述测评装置盒(6)包含了触头盒试品(7)、触头盒电极(16)、湿度调控喷头(8)、光量记录仪(11)和湿度评估仪(13),湿度调控喷头(8)和湿度评估仪(13)分别通过喷头控制单元(9)与总控机(1)相连,光量记录仪(11)经光量计数仪(10)与总控机(1)相连;

所述工作电源模拟器(3)、高压测量器(5)、触头盒试品(7)分别与接地装置一(121)、接地装置二(122)、接地装置三(123)相连;

上述测评平台的测评方法,包括以下步骤:

S1:在总控机(1)上设定测评装置盒(6)的相对湿度为W0,总控机(1)同时向喷头控制单元(9)发出湿度设定信号,喷头控制单元(9)开放湿度调控喷头(8),湿度调控喷头(8)向测评装置盒(6)内部喷水进而调节测评装置盒(6)内的相对湿度;湿度评估仪(13)每隔t0秒测量测评装置盒(6)内的相对湿度,并将结果传至喷头控制单元(9),喷头控制单元(9)计算每前后两次测量结果的平均值Wi,若Wi与W0的绝对误差小于ΔW,则将Wi传回至总控机(1),同时关闭湿度调控喷头(8);

S2:采取以下步骤测量触头盒试品(7)的界限电压:

1)工作电源控制器(2)控制工作电源模拟器(3)在[IS1,IS2]范围产生工作电流IS;

2)高压测量器(5)测量不同工作电流IS下触头盒试品(7)承受的响应电压UBi,且记IS等于IS2时的响应电压为UBM,通过信号发射器(14)将不同的响应电压UBi传输至信号接收器(15),由总控机(1)进行记录;

3)光量记录仪(11)测量不同工作电流IS下触头盒试品(7)表面的光量情况并经由光量计数仪(10)得出光量值Lni,光量计数仪(10)将不同的光量值Lni传输至总控机(1);

4)总控机(1)将UBi作为x轴、Lni作为y轴绘制曲线,当x等于UBM时,对曲线作正切直线,取该正切线与x轴交点作为界限电压UL;

S3:在相对湿度范围W0至7W0内以间隔|W0‑7W0|/(m‑1)均匀取值,并改变总控机(1)上设定的测评装置盒(6)内相对湿度,重复S1、S2,得到m组界限电压UL数据;

S4:通过以下式子计算触头盒试品(7)不同相对湿度W下的界限电压基准值UP:式(1)中,IS2是最大工作电流,单位为A,UP是界限电压基准值,单位为kV,W为相对湿度,单位为%RH,a为误差系数,b为积分变量;

S5:采用以下算法对公式(1)进行优化建模,得出使误差最小的a0值,具体步骤为:

1)随机生成初始解a,计算目标函数f(a):

式中,f(a)表示目标函数,m为对应实测数据组数,UPn为第n次测量后计算得的界限电压基准值,ULn为第n次测量的界限电压;

2)产生扰动新解a',计算目标函数Δf=f(a)‑f(a');若Δf≥0,则接受新解,否则,按概率接受准则获得新解;

3)判断是否达到迭代次数,若达到转第四步,否则,转第二步;

4)判断是否满足终止条件,若满足则运算结束,返回最优解,否则重置迭代次数转第二步;

5)根据优化得出最优值a0代入以下公式(3),得到优化后的界限电压基准值计算公式:式(3)中,UP'是优化后的界限电压基准值,a0为优化后的误差系数;

S6:计算考虑湿电联合的触头盒抗凝露能力测评因子α:

式(4)中,α为触头盒抗凝露能力测评因子,UP'是优化后的界限电压基准值;

S7:基于上述步骤得到的触头盒抗凝露能力测评因子α进行评估,当α∈[0.8,+∞)时表征触头盒抗凝露能力非常高,无需进行进一步检查;当α∈(0.5,0.8)时,表征触头盒抗凝露能力下降到达到一定等级,需要安排检修;当α∈(‑∞,0.5]时,表征触头盒抗凝露能力非常差,需立即进行替换。