CN104865144B - 一种复合绝缘子运行状态的判别方法 - Google Patents

一种复合绝缘子运行状态的判别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合绝缘子运行状态的判别方法，包括以下步骤：S1、获取复合绝缘子的硬度和喷水分级等级，分别作为第一参数指标和第二参数指标；S2、根据计算公式计算所述复合绝缘子的状态值，所述计算公式的项包括：第一系数*第一参数指标+第二系数*第二参数指标；S3、根据步骤S2中的所述状态值判断复合绝缘子的运行状态为满足运行要求或不满足运行要求。利用本发明提出的判别方法能够帮助电力部门工作人员快速、准确地判定复合绝缘子是否满足运行要求。

Description

一种复合绝缘子运行状态的判别方法
技术领域
本发明涉及一种复合绝缘子运行状态的判别方法。
背景技术
复合绝缘子是架空输电线路上广泛使用的设备，起到对输电导线起到机械支撑和电气绝缘的作用。复合绝缘子的老化会造成复合绝缘子耐污性能下降、力学性能下降，进而给电力系统的正常运行带来威胁。因此，电力相关工作人员需要一种能够对复合绝缘子的运行状态进行判别的方法，帮助他们确定复合绝缘子是否满足运行要求。在对复合绝缘子运行状态进行判别时，能够详细、准确、全面的评判是最理想的，但是受环境条件以及人力、物力成本的影响，这样的表征评判策略是比较困难的。
发明内容
对于现场运行人员来说，他们往往需要在试验条件和时间都不充裕的情况下做出决策，在这种情况下，对复合绝缘子的定性表征就成为一种不错的表征策略。定性表征是最常用的表征方法，从决策的角度来说，由于它只将对象划分为“是”与“非”两类，具有简单、明确的特点，也是在使用中最容易被接受的表征策略。
采集大量的复合绝缘子样品，分别测试每个复合绝缘子样品的多种性能参数，如邵氏硬度、喷水等级、吸收峰值、密度、介电常数、介质损耗角正切、TMA4.5(斜面法4.5kV)、耐屈挠龟裂等四十多种复合绝缘子的参数，并进行数据分析，发现，综合邵氏硬度、喷水等级和吸收峰值三个参数，可以判别复合绝缘子的性能，即可以评价复合绝缘子的运行状态是否满足运行要求。
本发明目的在于提出一种复合绝缘子运行状态的判别方法，以解决上述现有技术存在的无法快速实现对复合绝缘子运行状态判别的技术问题。
为此，本发明提出一种复合绝缘子运行状态的判别方法，包括以下步骤：
S1、获取复合绝缘子的硬度和喷水分级等级，分别作为第一参数指标和第二参数指标；
S2、根据计算公式计算所述复合绝缘子的状态值，所述计算公式的项包括：第一系数*第一参数指标+第二系数*第二参数指标；
S3、根据步骤S2中的所述状态值判断复合绝缘子的运行状态为满足运行要求或不满足运行要求。
优选地，步骤S1中还包括获取红外光谱吸收峰值作为第三参数指标；步骤S2中所述状态值的所述计算公式的项包括：第一系数*第一参数指标+第二系数*第二参数指标+第三系数*第三参数指标。
优选地，步骤S3中根据所述状态值判断复合绝缘子的运行状态包括：若所述状态值大于第一预设值，则所述复合绝缘子的运行状态为满足运行要求，若所述状态值小于第一预设值，则所述复合绝缘子的运行状态为不满足运行要求。
优选地，步骤S3还包括：若所述状态值与所述第一预设值之差的绝对值小于第二预设值，所述复合绝缘子的运行状态为无法判定。
优选地，步骤S2中所述状态值公式为：状态值＝(-0.783)*第一参数指标-3.942*第二参数指标+70.387；所述第一预设值为0，所述第二预设值为3，步骤S3为：若所述状态值大于0，则所述复合绝缘子的运行状态为满足运行要求，若所述状态值小于0，则所述复合绝缘子的运行状态为不满足运行要求，若所述状态值的绝对值小于3，则所述复合绝缘子的运行状态为无法判定。
优选地，步骤S2中所述状态值公式为：状态值＝(-6.1898)*第一参数指标-38.7312*第二参数指标+103.5176*第三参数指标+540.8029；所述第一预设值为0，步骤S3为：若所述状态值大于0，则所述复合绝缘子的运行状态为满足运行要求，若所述状态值小于0，则所述复合绝缘子的运行状态为不满足运行要求。
优选地，所述硬度采用手持式邵氏硬度计进行测量。
优选地，所述喷水分级等级使用《DLT 376-2010复合绝缘子用硅橡胶绝缘材料通用技术条件》标准中规定的喷水分级法测量。
优选地，使用傅里叶变换红外光谱分析仪进行测量所述红外光谱吸收峰值。
优选地，对所述复合绝缘子进行傅里叶变换红外光谱分析后，在波数1000cm-1～1010cm-1得到的吸收峰值。
本发明提出的一种基于二值逻辑回归模型的复合绝缘子运行状态判别方法，利用测量复合绝缘子的硬度、憎水性和红外光谱吸收峰值三项指标，并将测量得到的三项指标的数值代入方程求解来计算复合绝缘子是否满足运行要求。本发明提出的判别方法为复合绝缘子的运行状态表征提供了可操作的定性判别方法，可重复性好，结果可量化。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
本发明提出一种复合绝缘子运行状态的判别方法，包括以下步骤：
S1、获取复合绝缘子的硬度、喷水分级等级和红外光谱吸收峰值三项参数指标，分别作为第一参数指标、第二参数指标和第三参数指标；
S2、获取复合绝缘子的状态值，公式为：状态值＝第一系数*第一参数指标+第二系数*第二参数指标+第三系数*第三参数指标+第四系数；
S3、根据步骤S2中的所述状态值判断复合绝缘子的运行状态为满足运行要求或不满足运行要求。
在本发明的一个实施例中，步骤S2中状态值公式为：
状态值＝-6.1898HShore-38.7312HC+103.5176IRN1010+540.8029 (1)
其中，HShore是复合绝缘子样品的邵氏硬度，可以通过手持式邵氏硬度计测量；HC是复合绝缘子伞裙的喷水分级等级，是憎水性的其中一种量化方式，可以参考《DLT 376-2010复合绝缘子用硅橡胶绝缘材料通用技术条件》、《DL/T 810-2012±500kV及以上电压等级直流棒形悬式复合绝缘子技术条件》和《DL/T 864-2004标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用导则》等标准进行测量；IRN1010是对复合绝缘子伞裙内部样品进行傅里叶变换红外光谱分析后，在波数1000cm-1～1010cm-1得到的吸收峰值。根据上式(1)得到的状态值若大于0，说明复合绝缘子满足运行要求，若小于0，则说明复合绝缘子不满足运行要求。
在一些特殊场合，例如没有完整试验条件的仓库或者户外，也可以采用简化的判别公式，这一公式只需要HShore和HC两个指标就可以进行复合绝缘子运行状态的判别，即步骤S2中状态值公式为：
状态值＝-0.783HShore-3.942HC+70.387 (2)
同样的，根据上式(2)得到的状态值若大于0，说明复合绝缘子满足运行要求，若小于0，则说明复合绝缘子不满足运行要求。
进一步地，如果希望对复合绝缘子的运行状态进行细分，还可以采取如下方式：得到的状态值为正且数值越大，说明复合绝缘子性能越好；如果得到的数值为负且越大，说明复合绝缘子性能越差。
但是上述公式(1)和(2)还是存在一定的计算误差，需要作出修正。修正方法如下：若针对某复合绝缘子样品计算得到的状态值，其绝对值小于3，则无论状态值是正是负，都应将该复合绝缘子的运行状态标记为“无法判定”。特别地，对按照公式(1)得到的状态值进行修正后能作出更为准确的甄别。
本实施例中采集了18组复合绝缘子数据，对利用上述判别方法计算得到的复合绝缘子的运行状态是否正确进行了验证，结果见表1。
表1
如表1所示，第6—8列为复合绝缘子的TMA4.5(斜面法4.5kV试验)、憎水性和耐屈挠龟裂三项性能参数值，该性能参数值取0时表示对应的复合绝缘子的该项性能不合格，取1时表示对应的复合绝缘子的该项性能合格，其中，“憎水性”性能值是通过HC等级和静态接触角法计算得来，若HC等级和静态接触角法测试复合绝缘子的憎水性能都合格，憎水性能才合格，用1表示，否则有一项测试不合格，憎水性都不合格，用0表示；在利用上述三项性能参数值对复合绝缘子的运行状态进行实际判别时，只有当三项性能参数值全部为1时，才表示相应的复合绝缘子的运行状态为满足要求，只要该三项性能参数值中有一项为0，则表示相应的复合绝缘子的运行状态为不满足要求。
第3—5列为用来计算复合绝缘子运行状态的硬度、HC等级(喷水分级等级)和内层1010(红外光谱吸收峰值)三项参数指标，通过上述三项参数指标代入公式(1)中计算得到表1倒数第2列的计算结果，计算结果正值表示合格，负值表示不合格；可知，通过本发明提出的复合绝缘子运行状态的判别方法计算得到的结果与实际实验结果是一致的。
本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例仅是用来描述一个或多个特定实施方式。
尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。

Claims (4)

1.一种复合绝缘子运行状态的判别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取复合绝缘子的硬度、喷水分级等级和红外光谱吸收峰值，分别作为第一参数指标、第二参数指标和第三参数指标；
S2、根据计算公式计算所述复合绝缘子的状态值：状态值＝(-6.1898)*第一参数指标-38.7312*第二参数指标+103.5176*第三参数指标+540.8029；
S3、若所述状态值大于或等于3，则所述复合绝缘子的运行状态为满足运行要求；若所述状态值的绝对值小于3，则所述复合绝缘子的运行状态为无法判定；若所述状态值小于或等于-3，则所述复合绝缘子的运行状态为不满足运行要求。
2.如权利要求1所述的复合绝缘子运行状态的判别方法，其特征在于，所述硬度采用手持式邵氏硬度计进行测量。
3.如权利要求1所述的复合绝缘子运行状态的判别方法，其特征在于，使用傅里叶变换红外光谱分析仪进行测量所述红外光谱吸收峰值。
4.如权利要求3所述的复合绝缘子运行状态的判别方法，其特征在于，对所述复合绝缘子进行傅里叶变换红外光谱分析后，在波数1000cm-1～1010cm-1得到的吸收峰值。
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