用于PET复合材料的交流沿闪电压预测方法技术

本申请公开了一种用于PET复合材料的交流沿闪电压预测方法、装置、电子设备及存储介质，其中，方法包括：获取待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数；根据多个界面特性，在预先构建的界面特性

【技术实现步骤摘要】
用于PET复合材料的交流沿闪电压预测方法


[0001]本申请涉及交流沿闪试验
，特别涉及一种用于PET复合材料的交流沿闪电压预测方法。

技术介绍

[0002]高压气体绝缘输电设备(GIS(Gas insulated switchgear，气体绝缘金属封闭开关)/GIL (Gas insulated transmission line，气体绝缘金属封闭输电管道))具有结构紧凑、对环境条件不敏感、输送容量大、维护要求低等优点，在现代输电网中得到了广泛的应用。近年来，环保型电气设备要求通过对整个生命周期的环境影响评估来减少GIS/GIL的环境污染——从原材料的提取、制造到能源和设备的管制和运行，直至其生命终止进行GIS/GIL拆卸和材料回收。因此，越来越多的制造商开始考虑绝缘材料的环境友好性和可回收性。目前， GIS/GIL采用的支撑绝缘子(盆式绝缘子和支柱绝缘子)均采用环氧树脂氧化铝复合材料体系浇注固化而成，存在如下问题。
[0003]由于含有无机填料的热固性材料环氧树脂复合材料可再循环性差，目前在国际范围内这些废品没有特殊回收途径，不能二次利用，只能采用焚烧或者填埋的方式进行处理，另外，退役的高压设备中的环氧基绝缘件也只能通过焚烧或者填埋的方式进行处理，这造成了资源的严重浪费，并且污染了环境。热塑性材料作为可回收聚合物，完全避免了热固性材料生产与报废过程中的大量浪费与污染，具备较大替代潜力。寻找在高压应用中用作绝缘材料的热塑性材料，需满足的主要特征如下：(1)具有良好的机械和电气性能； (2)对绝缘气体分解产物具有良好的化学耐受性(3)良好的可回收性；(4)较易从市场上获取；(5)可靠的加工工艺。
[0004]作为五大工程塑料之一，聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)分子结构高度对称。作为一种能够高度结晶的半结晶聚合物，PET材料具有光滑的表面、优秀的抗蠕变、抗力学疲劳、耐摩擦性能。PET分子链中的苯环结构大幅增强了材料刚性，使其具有优秀的材料强度。此外PET也具有优秀的电绝缘性能。采用PET复合材料来替代环氧树脂制造GIS/GIL内部绝缘子存在可行性。
[0005]采用PET复合材料来替代环氧树脂需要对PET复合材料的电气性能及其绝缘故障进行研究。发生于绝缘材料与六氟化硫气体界面处的交流沿面闪络现象(简称交流沿闪)是交流气体绝缘金属封闭开关GIS或者气体绝缘金属封闭输电管道GIL中常见的绝缘故障。然而，由于交流沿闪过程十分复杂，且容易受到气固界面上诸多因素的影响，给交流闪络的分析带来了极大的困难。此外六氟化硫气体氛围下的交流沿闪试验需要使用大量的昂贵温室气体(即六氟化硫)，且充放气过程使得一套交流沿闪测试的周期极长。因此，在绝缘材料配方改进过程中，直接采用六氟化硫气体氛围下的交流沿闪试验进行性能的衡量是不经济、不环保且耗时多的。此外，以往关于交流沿闪的研究集中于绝缘材料表面污染或覆冰情况下的实验与分析。鲜有研究者直接探索气固界面上不同界面特性与交流沿闪的关联性。因此，难以有目标、有方向地提升去绝缘材料的气固界面交流沿闪电压。
[0006]为了能够不进行六氟化硫气体氛围下的交流沿闪试验也能进行绝缘特性的判断，同时也为了有目标、有方向地提高绝缘材料在高压环境下的运行稳定性，提升其交流沿闪电压，有必要研究基于绝缘材料气固界面特性的交流沿面闪络电压预测方法。

技术实现思路

[0007]本申请提供一种用于PET复合材料的交流沿闪电压预测方法、装置、电子设备及存储介质，以解决通过非六氟化硫气体氛围下的交流沿闪试验进行绝缘特性判断的问题，有目标、有方向地提高绝缘材料在高压环境下的运行稳定性，提升其交流沿闪电压。
[0008]本申请第一方面实施例提供一种用于PET复合材料的交流沿闪电压预测方法，包括以下步骤：获取待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数；根据所述多个界面特性，在预先构建的界面特性
‑
相关系数关系表中匹配所述界面特性与交流沿闪电压的相关系数；将所述多个界面特性的相关参数与匹配的相关系数进行加权求和，得到所述待测PET复合材料的交流沿闪电压的表征值。
[0009]可选地，在本申请的一个实施例中，在获取待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数之前，包括：通过预设测试平台对所述待测PET复合材料的多个界面特性进行测试，得到所述待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数，其中，所述PET复合材料的多个界面特性的包括气固界面物理特性、固体表面化学特性、固体表面形貌特性、固体本体特性和目标特性中的至少一项。
[0010]可选地，在本申请的一个实施例中，所述气固界面物理特性的相关参数包括表面载流子活动强度、表面能、表面电荷消散速率、表面电导率中的至少一项；所述固体表面化学特性的相关参数包括表面化学成分和表面化学键合中的至少一项；所述固体表面形貌特性的相关参数包括表面粗糙度和表面形貌中的至少一项；所述固体本体特性的相关参数包括介电常数及介电损耗、变温条件下的体电导率和击穿强度中的至少一项；所述目标特性的相关参数包括交流沿面闪络电场强度。
[0011]可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：获取PET复合材料的多个界面特性的相关参数；根据所述多个界面特性的相关参数计算所述多个界面特性与交流沿闪电压间的相关性，得到多个相关系数；根据预设排序规则对所述多个相关系数进行排序，并根据预设选取规则选取预设数量的相关系数；根据选取的所述预设数量的相关系数和对应的界面特性的相关参数建立所述界面特性
‑
相关系数关系表。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：获取PET复合材料的多个界面特性的相关参数，根据所述多个界面特性的相关参数计算所述多个界面特性与交流沿闪电压间的相关性，得到多个相关系数；将所述多个界面特性的相关参数和对应的多个相关系数作为训练数据，训练神经网络模型，得到相关系数输出模型；将所述待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数输入所述相关系数输出模型，以输出所述待测PET复合材料的界面特性与交流沿闪电压间的相关系数。
[0013]本申请第二方面实施例提供一种用于PET复合材料的交流沿闪电压预测装置，包括：获取模块，用于获取待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数；匹配模块，用于根据所述多个界面特性，在预先构建的界面特性
‑
相关系数关系表中匹配所述界面特性与交流沿闪电压的相关系数；预测模块，用于将所述多个界面特性的相关参数与匹配的相关系数
进行加权求和，得到所述待测PET复合材料的交流沿闪电压的表征值。
[0014]可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：测试模块，用于在获取待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数之前，通过预设测试平台对所述待测PET复合材料的多个界面特性进行测试，得到所述待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数，其中，所述PET 复合材料的多个界面特性的包括气固界面物理特性、固体表面化学特性、固体表面形貌特性、固体本体特性和目标特性中的至少一项。
[0015本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于PET复合材料的交流沿闪电压预测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数；根据所述多个界面特性，在预先构建的界面特性
‑
相关系数关系表中匹配所述界面特性与交流沿闪电压的相关系数；将所述多个界面特性的相关参数与匹配的相关系数进行加权求和，得到所述待测PET复合材料的交流沿闪电压的表征值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数之前，包括：通过预设测试平台对所述待测PET复合材料的多个界面特性进行测试，得到所述待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数，其中，所述PET复合材料的多个界面特性的包括气固界面物理特性、固体表面化学特性、固体表面形貌特性、固体本体特性和目标特性中的至少一项。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述气固界面物理特性的相关参数包括表面载流子活动强度、表面能、表面电荷消散速率、表面电导率中的至少一项；所述固体表面化学特性的相关参数包括表面化学成分和表面化学键合中的至少一项；所述固体表面形貌特性的相关参数包括表面粗糙度和表面形貌中的至少一项；所述固体本体特性的相关参数包括介电常数及介电损耗、变温条件下的体电导率和击穿强度中的至少一项；所述目标特性的相关参数包括交流沿面闪络电场强度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取PET复合材料的多个界面特性的相关参数；根据所述多个界面特性的相关参数计算所述多个界面特性与交流沿闪电压间的相关性，得到多个相关系数；根据预设排序规则对所述多个相关系数进行排序，并根据预设选取规则选取预设数量的相关系数；根据选取的所述预设数量的相关系数和对应的界面特性的相关参数建立所述界面特性
‑
相关系数关系表。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取PET复合材料的多个界面特性的相关参数，根据所述多个界面特性的相关参数计算所述多个界面特性与交流沿闪电压间的相关性，得到多个相关系数；将所述多个界面特性的相关参数和对应的多个相关系数作为训练数据，训练神经网络模型，得到相关系数输出模型；将所述待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数输入所述相关系数输出模型，以输出所述待测PET复合材料的界面特性与交流沿闪电压间的相关系数。6.一种用于PET复合材料的交流沿闪电压预测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取待测PET复合材料的多个界面特性的相关参数；匹配模块，用于根据所述多个界面特性，在预先构建的界面特性
‑
相关系数关系表中匹配所述界面特性与交流沿闪电压的相关系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金良，胡军，梁作栋，庄伟建，李传扬，公多虎，岳云凯，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：