固体绝缘材料的电压耐受指数确定方法、装置及智能终端制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种固体绝缘材料的电压耐受指数确定方法、装置及智能终端，涉及材料特性技术领域，该方法包括：基于固体绝缘材料的损伤曲线选取多组目标试验参数；计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数；分别计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数和预设的基准电压耐受指数之间的误差值；将误差值最小的电压耐受指数确定为固体绝缘材料的电压耐受指数。本发明专利技术能够有效提高固体绝缘材料的电压耐受指数的准确性。

Method, Device and Intelligent Terminal for Determining Voltage Tolerance Index of Solid Insulation Material

【技术实现步骤摘要】
固体绝缘材料的电压耐受指数确定方法、装置及智能终端
本专利技术涉及材料特性
，尤其是涉及一种固体绝缘材料的电压耐受指数确定方法、装置及智能终端。
技术介绍
固体绝缘材料的电压耐受指数是反映绝缘在长期电场的作用下性能变化的重要参数，因此需要通过测量得到较准确的电压耐受指数。通常采用恒定应力法，测量不同恒定电场Ei下的绝缘失效时间ti，采用反幂模型t＝CE-n以拟合n值作为材料的电压耐受指数。然而，该方法具有耗时长、效率低的缺点，而且由于试验时间跨度较大，影响材料失效的因素多，导致数据分散性也非常大。例如，世界各国对交联聚乙烯绝缘材料的电压耐受指数统计结果从9～20不等。实际中常采用步进应力法等效获取材料的电压耐受指数，该方法假设固体绝缘材料在不同电场下在累积损伤量相等情况下击穿，以一定的起始升压电压，电压步长和各电场下的持续时间作为试验参数，给试品施加逐渐递增的电场直到击穿失效，进一步根据试验参数及失效时间，采用数学等效方法求取材料的电压耐受指数。但该方法在通过试验参数确定电压耐受指数时试验参数是一定的，且不同的试验参数选取对获得的电压耐受指数n值结果的影响较大，得到的n值的准确性有待提高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种固体绝缘材料的电压耐受指数确定方法、装置及智能终端，能够有效提高固体绝缘材料的电压耐受指数的准确性。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种固体绝缘材料的电压耐受指数确定方法，该方法包括：基于固体绝缘材料的损伤曲线选取多组目标试验参数；其中，损伤曲线表征固体绝缘材料的累积电损伤量与施加给固体绝缘材料的电压和电压施加时间的关系；目标试验参数为用于设计步进应力试验以获得固体绝缘材料的电压耐受指数的参数；目标试验参数包括给固体绝缘材料施加的起始电压、电压增量和电压施加时间增量；计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数；分别计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数和预设的基准电压耐受指数之间的误差值；将误差值最小的电压耐受指数确定为固体绝缘材料的电压耐受指数。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，在基于固体绝缘材料的损伤曲线选取多组目标试验参数的步骤之前，上述方法还包括：获取固体绝缘材料的累积损伤极限值、给固体绝缘材料施加的预设基准起始电压、预设基准电压增量和预设基准电压的施加时间增量；其中，累积损伤极限值DC表示为：其中，k表示预设基准起始电压变化达到预设击穿电压时对应的击穿级数，t表示预设基准起始电压变化达到击穿电压的时间，n0为基准电压耐受指数，Ub表示固体绝缘材料的预设击穿电压；根据累积损伤极限值、预设基准起始电压、预设基准电压增量和预设基准电压的施加时间增量，绘制固体绝缘材料的损伤曲线。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数的步骤，包括：计算每组目标试验参数对应的累积损伤矩阵；其中，累积损伤矩阵D表示为：其中，w表示试验参数的组数，m表示各组试验参数重复试验的次数，Dwm表示第w组试验参数在重复试验m次后得到的累积损伤值；根据累积损伤矩阵，确定目标函数；其中，目标函数包括累积损伤矩阵的标准化方差；根据目标函数，计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，确定目标函数的步骤，包括：按照以下公式计算目标函数：其中，S(n)表示累积损伤矩阵D的标准化方差，n表示电压耐受指数，Dij表示第i组试验参数在重复试验j次后得到的累积损伤值，表示累积损伤矩阵D中各个元素之和的平均值，Δt表示时间的变化量，U0表示起始电压，ΔU表示起始电压随时间变化Δt后的电压变化量，i表示时间变化Δt的次数，k表示起始电压变化达到预设击穿电压时对应的击穿级数，Δtend表示击穿电压的维持时间。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据目标函数，计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数的步骤，包括：按照以下公式计算电压耐受指数n：其中，标准化方差S(n)对应有标准方差S随n值的变化曲线S-n，λ表示变化曲线S-n的负二阶导数。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，时间的变化量Δt有约束条件，约束条件表示为：其中，Dc表示累积损伤值的极限值。第二方面，本专利技术实施例还提供一种固体绝缘材料的电压耐受指数确定装置，包括：选取模块，用于基于固体绝缘材料的损伤曲线选取多组目标试验参数；其中，损伤曲线表征固体绝缘材料的累积电损伤量与施加给固体绝缘材料的电压和电压施加时间的关系；目标试验参数为用于设计步进应力试验以获得固体绝缘材料的电压耐受指数的参数；目标试验参数包括给固体绝缘材料施加的起始电压、电压增量和电压施加时间增量；电压耐受指数计算模块，用于计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数；误差值计算模块，用于分别计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数和预设的基准电压耐受指数之间的误差值；确定模块，用于将误差值最小的电压耐受指数确定为固体绝缘材料的电压耐受指数。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，电压耐受指数计算模块用于：计算每组目标试验参数对应的累积损伤矩阵；其中，累积损伤矩阵D表示为：其中，w表示试验参数的组数，m表示各组试验参数重复试验的次数，Dwm表示第w组试验参数在重复试验m次后得到的累积损伤值；根据累积损伤矩阵，确定目标函数；其中，目标函数包括累积损伤矩阵的标准化方差；根据目标函数，计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数。第三方面，本专利技术实施例提供了一种智能终端，包括处理器和存储器；存储器上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如第一方面至第一方面的第五种可能的实施方式任一项的方法。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面至第一方面的第五种可能的实施方式任一项的方法的步骤。本专利技术实施例提供了一种固体绝缘材料的电压耐受指数确定方法、装置及智能终端，基于固体绝缘材料的损伤曲线选取多组目标试验参数，计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数，并分别计算每组目标试验参数对应的电压耐受指数和预设的基准电压耐受指数之间的误差值，从而将误差值最小的电压耐受指数确定为固体绝缘材料的电压耐受指数。由于本专利技术通过多组目标试验参数计算电压耐受指数，并将与预设的基准电压耐受指数的误差值最小的电压耐受指数确定为固体绝缘材料的电压耐受指数，因此能够有效提高固体绝缘材料的电压耐受指数的准确性。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体绝缘材料的电压耐受指数确定方法，其特征在于，包括：基于固体绝缘材料的损伤曲线选取多组目标试验参数；其中，所述损伤曲线表征所述固体绝缘材料的累积电损伤量与施加给所述固体绝缘材料的电压和电压施加时间的关系；所述目标试验参数为用于设计步进应力试验以获得固体绝缘材料的电压耐受指数的参数；所述目标试验参数包括给所述固体绝缘材料施加的起始电压、电压增量和电压施加时间增量；计算每组所述目标试验参数对应的电压耐受指数；分别计算每组所述目标试验参数对应的电压耐受指数和预设的基准电压耐受指数之间的误差值；将误差值最小的电压耐受指数确定为所述固体绝缘材料的电压耐受指数。

【技术特征摘要】
1.一种固体绝缘材料的电压耐受指数确定方法，其特征在于，包括：基于固体绝缘材料的损伤曲线选取多组目标试验参数；其中，所述损伤曲线表征所述固体绝缘材料的累积电损伤量与施加给所述固体绝缘材料的电压和电压施加时间的关系；所述目标试验参数为用于设计步进应力试验以获得固体绝缘材料的电压耐受指数的参数；所述目标试验参数包括给所述固体绝缘材料施加的起始电压、电压增量和电压施加时间增量；计算每组所述目标试验参数对应的电压耐受指数；分别计算每组所述目标试验参数对应的电压耐受指数和预设的基准电压耐受指数之间的误差值；将误差值最小的电压耐受指数确定为所述固体绝缘材料的电压耐受指数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于固体绝缘材料的损伤曲线选取多组目标试验参数的步骤之前，所述方法还包括：获取固体绝缘材料的累积损伤极限值、给所述固体绝缘材料施加的预设基准起始电压、预设基准电压增量和所述预设基准电压的施加时间增量；其中，所述累积损伤极限值DC表示为：其中，k表示所述预设基准起始电压变化达到预设击穿电压时对应的击穿级数，t表示所述预设基准起始电压变化达到所述击穿电压的时间，n0为所述基准电压耐受指数，Ub表示所述固体绝缘材料的预设击穿电压；根据所述累积损伤极限值、所述预设基准起始电压、所述预设基准电压增量和所述预设基准电压的施加时间增量，绘制固体绝缘材料的损伤曲线。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算每组所述目标试验参数对应的电压耐受指数的步骤，包括：计算每组所述目标试验参数对应的累积损伤矩阵；其中，所述累积损伤矩阵D表示为：其中，w表示所述试验参数的组数，m表示各组所述试验参数重复试验的次数，Dwm表示第w组所述试验参数在重复试验m次后得到的累积损伤值；根据所述累积损伤矩阵，确定目标函数；其中，所述目标函数包括所述累积损伤矩阵的标准化方差；根据所述目标函数，计算每组所述目标试验参数对应的电压耐受指数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述累积损伤矩阵，确定目标函数的步骤，包括：按照以下公式计算目标函数：其中，S(n)表示所述累积损伤矩阵D的标准化方差，n表示所述电压耐受指数，Dij表示第i组所述试验参数在重复试验j次后得到的累积损伤值，表示所述累积损伤矩阵D中各个元素之和的平均值，Δt表示时间的变化量，U0表...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽君，边浩然，成立，郝建，赵学童，廖瑞金，马志鹏，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50