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专利号: 2022115989868
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:2026-06-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种湿热环境下开关柜内环氧树脂穿墙套管绝缘状态评估方法,其特征在于,具体包括:上位机(1)、试验电压控制器(2)、试验电压发生器(3)、试验箱(4)、环氧树脂穿墙套管(5)、导电母排(6)、试验电极(7)、空腔(15)、接地装置一(161)、接地装置二(162)、工作电流测试仪(8)、接地网(9)、数据采集器(10)、智能化湿度调控设备(11)、湿度调节仪(12)、湿度传感器一(171)、湿度传感器二(172)、新型控温设备(13)、温度调节系统(14)、温度传感器一(181)、温度传感器二(182);

所述智能化湿度调控设备(11)的控制端与湿度调节仪(12)相连,智能化湿度调控设备(11)的反馈端与湿度传感器一(171)、湿度传感器二(172)相连,智能化湿度调控设备(11)的数据输出端与上位机(1)相连;

所述新型控温设备(13)的控制端与温度调节系统(14)相连,新型控温设备(13)的反馈端与温度传感器一(181)、温度传感器二(182)相连,新型控温设备(13)的数据输出端与上位机(1)相连;

所述试验电压发生器(3)的接地端与接地装置一(161)相连,试验电压发生器(3)的信号输入端与试验电压控制器(2)的控制端相连,试验电压发生器(3)的输出端与导电母排(6)左端相连,导电母排(6)右端与接地装置二(162)相连,试验电压控制器(2)的输入端与上位机(1)相连;

所述环氧树脂穿墙套管(5)内部包含空腔(15)和导电母排(6),环氧树脂穿墙套管(5)的试验电极(7)与工作电流测试仪(8)的电流输入端子IB相连,工作电流测试仪(8)的接地端子E与接地网(9)相连,工作电流测试仪(8)的信号输出端子O与数据采集器(10)相连,数据采集器(10)与上位机(1)相连;

所述环氧树脂穿墙套管(5)、导电母排(6)、试验电极(7)、湿度调节仪(12)、湿度传感器一(171)、湿度传感器二(172)、温度调节系统(14)、温度传感器一(181)、温度传感器二(182)均固定在试验箱(4)内部;

所述的一种湿热环境下开关柜内环氧树脂穿墙套管绝缘状态评估方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:通过上位机(1)向新型控温设备(13)发出试验温度设定信号,新型控温设备(13)控制温度调节系统(14)将试验箱(4)内的环境温度设置为T℃,温度传感器一(181)、温度传感器二(182)实时反馈试验箱(4)内的环境温度Tr℃至新型控温设备(13),直至T‑Tr≤ΔTB;

S2:通过上位机(1)向智能化湿度调控设备(11)发出试验湿度设定信号,智能化湿度调控设备(11)控制湿度调节仪(12)将试验箱(4)内的环境湿度百分比设置为w%RH,湿度传感器一(171)、湿度传感器二(172)实时反馈试验箱(4)内环境湿度百分比wr%RH至智能化湿度调控设备(11),直至w‑wr≤ΔwB;

S3:打开试验电压发生器(3),通过上位机(1)向试验电压控制器(2)发出试验电压设定信号,试验电压控制器(2)控制试验电压发生器(3)将环氧树脂穿墙套管(5)中导电母排(6)两端的电压迅速升至试验电压值U,工作电流测试仪(8)测量此时环氧树脂穿墙套管(5)的工作电流I,数据采集器(10)采集环氧树脂穿墙套管(5)的工作电流I,并将数据传输至上位机(1)保存;

S4:通过新型控温设备(13)控制温度调节系统(14)以每间隔ΔT℃改变试验箱(4)内的环境温度,然后在每一个环境温度Tj下通过智能化湿度调控设备(11)控制湿度调节仪(12)以每间隔Δw%RH的湿度百分比改变试验箱(4)内的环境湿度,并重复步骤S3,进行N次试验;

S5:计算得出环氧树脂穿墙套管的工作电流值Ii:

式中,w为环境湿度百分比,y为线性误差因子,λ为积分变量,k为环境温度影响系数,Tj为第j次试验箱内的环境温度,Ts为基准环境温度;

S6:采用优化算法对公式(1)进行优化建模,得出使误差最小的y'值,具体步骤为:

1)随机生成初始解ζ,计算目标函数f(ζ):

式(2)中f(ζ)表示目标函数,Iij为第j次环氧树脂穿墙套管工作电流的计算值,Icj为第j次环氧树脂穿墙套管工作电流的实测值,N为试验总次数;

2)产生扰动新解ζ',计算目标函数Δf=f(ζ)‑f(ζ');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4)步,否则,转第2)步;

4)判断是否满足终止条件,若满足则运算结束,输出最优解,否则重置迭代次数转第2)步;

S7:根据步骤S6中得出的误差最小y'值代入公式(1)得到优化后的环氧树脂穿墙套管工作电流Ii'计算公式:S7:计算得出环氧树脂穿墙套管绝缘状态评估因子ε;

式中,Ii'为优化后的环氧树脂穿墙套管的工作电流,Is为环氧树脂穿墙套管的工作电流基准值;

S8:当ε∈(0,5.56]时,表征环氧树脂穿墙套管绝缘性能失效;当ε∈[5.56,+∞)时,表征环氧树脂穿墙套管绝缘性能正常。