三伞型盘形悬式绝缘子串及其表面电导率的计算方法技术

本发明专利技术公开一种三伞型盘形悬式绝缘子串及其表面电导率的计算方法，以提高对三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能的仿真计算分析的准确性，提高三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能。所述三伞型盘形悬式绝缘子串包括串联的多个三伞型盘形悬式绝缘子，三伞型盘形悬式绝缘子包括伞状绝缘件、铁帽和钢脚，其中，伞状绝缘件包括帽形头部、第一伞体、第二伞体和第三伞体，帽形头部设置在伞状绝缘件的伞顶，第一伞体、第二伞体和第三伞体沿三伞型盘形悬式绝缘子的轴向依次排列且相连接，第一伞体与帽形头部相连接，第一伞体的外径大于第三伞体的外径，第三伞体的外径大于第二伞体的外径；铁帽套置在帽形头部上；钢脚设置在伞状绝缘件内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压电气组件
，尤其涉及一种三伞型盘形悬式绝缘子串及其表面电导率的计算方法。
技术介绍
目前，在输电系统中，通常会设置三伞型盘形悬式绝缘子串，以支撑输电线路，并增加线路与底面之间的爬电距离。通常，三伞型盘形悬式绝缘子串设置在室外，因而会受到大风、覆冰、高温、污秽、应力等各方面的影响，三伞型盘形悬式绝缘子串的表面会积污，当三伞型盘形悬式绝缘子串表面积污严重时，则易于发生闪络事故，危害输电系统的运行安全。为保障输电系统的安全稳定运行，有必要对三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能进行仿真计算分析。对三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能进行仿真计算分析时，通常需要涉及到三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率。目前，三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率通常通过加载在三伞型盘形悬式绝缘子串的表面上的电压、在三伞型盘形悬式绝缘子串的表面加载该电压时对应的泄漏电流计算得到，而未考虑到三伞型盘形悬式绝缘子串的表面结构特性，即未考虑到三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数，因而导致三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的准确性较差，造成对三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能的仿真计算分析的准确性较差，从而导致根据仿真计算分析的结果制作形成的三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三伞型盘形悬式绝缘子串及其表面电导率的计算方法，用于提高对三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能的仿真计算分析的准确性，提高三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术的第一方面提供一种三伞型盘形悬式绝缘子串，包括串联的多个三伞型盘形悬式绝缘子，所述三伞型盘形悬式绝缘子包括伞状绝缘件、铁帽和钢脚，其中，所述伞状绝缘件包括帽形头部、第一伞体、第二伞体和第三伞体，所述帽形头部设置在所述伞状绝缘件的伞顶，所述第一伞体、所述第二伞体和所述第三伞体沿所述三伞型盘形悬式绝缘子的轴向依次排列且相连接，所述第一伞体与所述帽形头部相连接，所述第一伞体的外径大于所述第三伞体的外径，所述第三伞体的外径大于所述第二伞体的外径；所述铁帽套置在所述帽形头部上；所述钢脚设置在所述伞状绝缘件内。本专利技术的第二方面提供一种三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法，用于计算如上述技术方案所述的三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率，所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法包括：步骤S100、构建所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F的计算模型；步骤S200、根据所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F的计算模型，确定所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F；步骤S600、构建所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0与所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F的关系模型；步骤S700、根据所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0与所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数的关系模型、所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F，确定所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0。本专利技术提供的三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法中，先构建三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F的计算模型，以确定三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F，然后构建三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率与三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数的关系模型，以确定三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0，实现对三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0的计算。因此，在本专利技术提供的三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法中，考虑了三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F对三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0的影响，即考虑了三伞型盘形悬式绝缘子串的表面结构特性对三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0的影响，采用本专利技术提供的三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法对三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0进行计算时，可以提高三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0的准确性，从而提高对三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能的仿真计算分析的准确性，提高根据仿真计算分析后获得的结果制作形成的三伞型盘形悬式绝缘子串的绝缘性能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的三伞型盘形悬式绝缘子串的轴向截面示意图；图2为图1中单个三伞型盘形悬式绝缘子的结构示意图；图3为一种弧线段在辅助直角坐标系中的位置示意图；图4为另一种弧线段在辅助直角坐标系中的位置示意图；图5为又一种弧线段在辅助直角坐标系中的位置示意图；图6为再一种弧线段在辅助直角坐标系中的位置示意图；图7为一种直线段与主直角坐标系的X轴的位置关系图；图8为另一种直线段与主直角坐标系的X轴的位置关系图；图9为又一种直线段与主直角坐标系的X轴的位置关系图；图10为再一种直线段与主直角坐标系的X轴的位置关系图；图11为本专利技术实施例提供的一种三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法的流程图；图12为本专利技术实施例提供的另一种三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法的流程图；图13为图12中步骤S300的具体实施流程图。附图标记：1-三伞型盘形悬式绝缘子，10-伞状绝缘件，11-第一伞体，12-第二伞体，13-第三伞体，20-铁帽。具体实施方式为了进一步说明本专利技术实施例提供的一种三伞型盘形悬式绝缘子串及其表面电导率的计算方法，下面结合说明书附图进行详细描述。请参阅图1和图2，本专利技术实施例提供的三伞型盘形悬式绝缘子串包括串联的多个三伞型盘形悬式绝缘子1，三伞型盘形悬式绝缘子1包括伞状绝缘件10、铁帽20和钢脚，其中，伞状绝缘件10包括帽形头部、第一伞体11、第二伞体12和第三伞体13，帽形头部设置在伞状绝缘件10的伞顶，第一伞体11、第二伞体12和第三伞体13沿三伞型盘形悬式绝缘子1的轴向依次排列且相连接，第一伞体11与帽形头部相连接，第一伞体11的外径大于第三伞体13的外径，第三伞体13的外径大于第二伞体12的外径；铁帽20套置在帽形头部上；钢脚设置在伞状绝缘件10内。举例来说，请参阅图1和图2，本专利技术实施例提供的三伞型盘形悬式绝缘子串包括串联在一起的多个三伞型盘形悬式绝缘子1，每个三伞型盘形悬式绝缘子1包括伞状绝缘件10、铁帽20和钢脚，其中，沿图2中的由上至下的方向，伞状绝缘件10包括帽形头部、第一伞体11、第二伞体12和第三伞体13，即帽形头部设置在伞状绝缘件10的伞顶，帽形头部、第一伞体11、第二伞体12和第三伞体13沿图2中的由上至下的方向依次设置，帽形头部与第一伞体11连接，第二伞体12与第一伞体11连接，第三伞体13与第二单体12连接，且第一伞体11的外径大于第三伞体13的外径，第三伞体13的外径大于第二伞体12的外径；铁帽20套置在帽形头部上；钢脚设置在伞状绝缘件10内。本专利技术实施例提供的三伞型盘形悬式绝缘子串可以应用于直流输电系统中，以支撑输送高压直流的输电线路，例如，支撑输送330kV的高压直流的输电线路，并保持较好的绝缘性能，改善输电系统的运行安全性。值得一提的是，上述实施例中，伞状绝缘件10可以是瓷绝缘件，即三伞型盘形悬式绝缘子串为三伞型盘形悬式瓷绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三伞型盘形悬式绝缘子串，其特征在于，包括串联的多个三伞型盘形悬式绝缘子，所述三伞型盘形悬式绝缘子包括伞状绝缘件、铁帽和钢脚，其中，所述伞状绝缘件包括帽形头部、第一伞体、第二伞体和第三伞体，所述帽形头部设置在所述伞状绝缘件的伞顶，所述第一伞体、所述第二伞体和所述第三伞体沿所述三伞型盘形悬式绝缘子的轴向依次排列且相连接，所述第一伞体与所述帽形头部相连接，所述第一伞体的外径大于所述第三伞体的外径，所述第三伞体的外径大于所述第二伞体的外径；所述铁帽套置在所述帽形头部上；所述钢脚设置在所述伞状绝缘件内。

【技术特征摘要】
1.一种三伞型盘形悬式绝缘子串，其特征在于，包括串联的多个三伞型盘形悬式绝缘子，所述三伞型盘形悬式绝缘子包括伞状绝缘件、铁帽和钢脚，其中，所述伞状绝缘件包括帽形头部、第一伞体、第二伞体和第三伞体，所述帽形头部设置在所述伞状绝缘件的伞顶，所述第一伞体、所述第二伞体和所述第三伞体沿所述三伞型盘形悬式绝缘子的轴向依次排列且相连接，所述第一伞体与所述帽形头部相连接，所述第一伞体的外径大于所述第三伞体的外径，所述第三伞体的外径大于所述第二伞体的外径；所述铁帽套置在所述帽形头部上；所述钢脚设置在所述伞状绝缘件内。2.一种三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法，用于计算如权利要求1所述的三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率，其特征在于，所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法包括：步骤S100、构建所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F的计算模型；步骤S200、根据所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F的计算模型，确定所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F；步骤S600、构建所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0与所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F的关系模型；步骤S700、根据所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0与所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数的关系模型、所述三伞型盘形悬式绝缘子串的整体形状系数F，确定所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率σ0。3.根据权利要求2所述的三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法，其特征在于，所述步骤S100包括：步骤S110、获取所述三伞型盘形悬式绝缘子串的轴向截面；步骤S120、根据所述轴向截面，建立主直角坐标系，所述主直角坐标系的X轴为所述三伞型盘形悬式绝缘子串的轴线，所述整体形状系数F的计算模型为：其中，ds为沿所述三伞型盘形悬式绝缘子串的轴向，所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面的爬电距离的微段；2πy为在ds内所述三伞型盘形悬式绝缘子串的外表面的周长；L为所述三伞型盘形悬式绝缘子串的表面的积分路径。4.根据权利要求3所述的三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法，其特征在于，所述步骤S200包括：步骤S300、确定所述三伞型盘形悬式绝缘子串的单个三伞型盘形悬式绝缘子的绝缘子形状系数FA；步骤S400、获取所述三伞型盘形悬式绝缘子的个数n；步骤S500、根据所述绝缘子形状系数FA，确定所述整体形状系数F，其中，F＝nFA。5.根据权利要求4所述的三伞型盘形悬式绝缘子串的表面电导率的计算方法，其特征在于，沿所述三伞型盘形悬式绝缘子串的轴向，所述三伞型盘形悬式绝缘子的伞状绝缘件包括多个弧线段和多个直线段，所述步骤S300包括：步骤S310、根据所述轴向截面，对每个所述弧线段建立对应的辅助直角坐标系，所述辅助直角坐标系的原点为对应的所述弧线段的圆心...

【专利技术属性】
技术研发人员：厉天威，刘磊，王程嘉，罗兵，李敏，李斌，唐力，韩永霞，张秋实，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44