CN111293662A - 一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法、装置及设备，该方法包括：根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围；根据放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，确定内绝缘的电压范围和外绝缘的电压范围；确定绝缘段的内绝缘距离及确定绝缘段的外绝缘距离；将放电间隙的数值范围、绝缘段的内绝缘距离和绝缘段的外绝缘距离，确定为绝缘子的放电路径控制参数。本申请通过确定出绝缘子的放电路径控制参数，使得基于该放电路径控制参数设计的绝缘子在雷击等条件下放电不会沿内绝缘，而是沿放电间隙进行放电，降低了雷击下烧蚀绝缘子的绝缘层的风险。
Description
技术领域
本申请涉及电气工程技术领域，特别涉及一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法、装置及设备。
背景技术
配网线路是电力运输的最后一公里，可靠性十分重要。近年来极端气候频发，配网绝缘子绝缘距离短，无雷击防护功能，雷雨、覆冰条件下配网绝缘子极易发生击穿，导致线路跳闸，影响正常生产与生活用电。而目前配网为解决树枝接触导线等导致的线路跳闸现象，大量采用绝缘子架空导线。雷击下，绝缘子架空导线受到绝缘层的束缚，弧根无法移动，并且目前的绝缘子无防雷功能，电弧无法熄弧。持续燃烧下，导线熔化断线，而配网允许单向接地超过1-2h，极易引发人员触电伤亡。
目前相关技术采用内部含有氧化锌电阻片的防雷与绝缘一体化绝缘子对线路雷击进行防护，但存在如下问题：雷击下电弧运动不规律，高电压下会先在绝缘的最薄弱位置发生击穿，一旦放电发生于绝缘子内部，内部绝缘严重烧蚀，无法恢复绝缘性能，直接导致绝缘子破坏。污秽条件下，绝缘子沿面闪络电压显著下降，一旦雷击电弧沿沿面击穿，电弧无法可靠熄弧导致雷击跳闸，甚至雷击断线。电弧流过硅橡胶伞裙也会导致伞裙烧蚀，沿面电压显著下降，影响线路的绝缘性能。移动的电弧弧根与弧柱都可能烧蚀大的伞裙结构，从而影响绝缘子的外绝缘性能。
综上所述，急需提出一种配网防雷与绝缘一体化绝缘子控制放电路径以防止电弧烧蚀的设计方法，应用于防雷与绝缘一体化结构的配网防雷绝缘子，提高输电线路配网的整体防雷水平。
发明内容
为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法、装置及设备。
根据本申请的第一方面，提供了一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，所述方法包括：
根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围；
根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，分别确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围和外绝缘的电压范围；
根据所述内绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的内绝缘距离，以及根据所述外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离；
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
一种可选的实施方式中，所述根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围，包括：
将工频湿耐受电压为26kV下的绝缘子的间隙距离，确定为所述绝缘子的放电间隙的最小值，以及将正极性50％雷电冲击放电电压为100kV下的绝缘子的间隙距离，确定为所述绝缘子的放电间隙的最大值；
基于所述绝缘子的放电间隙的最小值和最大值，确定所述绝缘子的放电间隙的数值范围。
一种可选的实施方式中，所述根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，分别确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围和外绝缘的电压范围，包括：
利用公式（1），根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围；其中，所述内绝缘的电压范围包括所述内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围；
其中，
表示所述放电间隙的数值范围内的任一数值对应的雷电冲击放电电压；
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述内绝缘的正极性50％雷电冲
击放电电压；
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的工频干耐受电压；
表
示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述内绝缘的工频干耐受电压；n为裕度
系数，n的取值范围为（1.2~2.5）；
以及，利用公式（2），根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，确定所述绝缘子的绝缘段的外绝缘的电压范围；其中，所述外绝缘的电压范围包括所述外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围；
其中，
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述外绝缘的正极性
50％雷电冲击放电电压；
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述外绝
缘的工频干耐受电压；w为裕度系数，w的取值范围为（1.2~2.5）；w小于n。
一种可选的实施方式中，所述根据所述内绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的内绝缘距离，包括：
基于所述内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内的电压值与所述绝缘段的内绝缘距离之间的关系，确定雷电冲击放电电压对应的内绝缘距离；
以及，基于所述工频干耐受电压范围内的电压值与所述绝缘段的内绝缘距离之间的关系，确定工频干耐受电压对应的内绝缘距离；
将所述雷电冲击放电电压对应的内绝缘距离与所述工频干耐受电压对应的内绝缘距离中的较大值，确定为所述绝缘段的内绝缘距离。
一种可选的实施方式中，所述根据所述外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离，包括：
基于所述外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内的电压值与所述绝缘段的外绝缘距离之间的关系，确定雷电冲击放电电压对应的外绝缘距离；
以及，基于所述工频干耐受电压范围内的电压值与所述绝缘段的外绝缘距离之间的关系，确定工频干耐受电压对应的外绝缘距离；
将所述雷电冲击放电电压对应的外绝缘距离与所述工频干耐受电压对应的外绝缘距离中的较大值，确定为所述绝缘段的外绝缘距离。
一种可选的实施方式中，所述绝缘子具有上放电金具和下放电金具，所述方法还包括：
确定所述上放电金具的伸出长度和所述下放电金具的伸出长度；其中，所述下放电金具的伸出长度为所述绝缘子的最大伞裙尺寸的m倍，所述上放电金具的伸出长度为所述绝缘子的最大伞裙尺寸的n倍，m和n的取值范围为（1.5-5），m大于n；
相应的，所述将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数，包括：
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离、所述上放电金具的伸出长度和所述下放电金具的伸出长度，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
一种可选的实施方式中，所述下放电金具具有向上引弧角，所述方法还包括：
确定所述向上引弧角的上升部分左侧边缘到所述绝缘子的硅橡胶伞裙的距离；其中，所述距离大于所述上放电金具的伸出长度；
相应的，所述将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离、所述上放电金具的伸出长度和所述下放电金具的伸出长度，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数，包括：
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离、所述上放电金具的伸出长度、所述下放电金具的伸出长度和所述向上引弧角的上升部分左侧边缘到所述绝缘子的硅橡胶伞裙的距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
一种可选的实施方式中，所述方法还包括：
基于所述绝缘子的氧化锌电阻片的最大设计电流，确定所述氧化锌电阻片的极限残压值；
根据所述极限残压值，确定所述绝缘子的防雷段的伞群的耐受电压值范围；
基于所述绝缘子的防雷段的爬电距离与所述防雷段的伞群的耐受电压值范围内的电压值之间的关系，确定所述防雷段的爬电距离；
相应的，所述将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数，包括：
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离和所述防雷段的爬电距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
第二方面，本申请还提供了一种绝缘子的放电路径控制参数的确定装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围；
第二确定模块，用于根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，分别确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围和外绝缘的电压范围；
第三确定模块，用于根据所述内绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的内绝缘距离；
第四确定模块，用于根据所述外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离；
第五确定模块，用于将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
第三方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法。
第四方面，本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述任一所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法。
本申请提供的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，通过确定出绝缘子的放电路径控制参数，使得基于该放电路径控制参数设计的绝缘子在雷击等条件下放电不会沿内绝缘，而是沿放电间隙进行放电，降低了雷击下烧蚀绝缘子的绝缘层的风险，进一步的降低因电弧无法熄弧导致的电网停电的风险，最终能够提高输电线路配网的整体防雷水平。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1为本申请实施例提供的一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种绝缘子的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种绝缘子的放电路径控制参数的确定装置的结构示意图；
图6是本申请一示例性实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
目前配网为解决树枝接触导线等导致的线路跳闸现象，仍然大量采用绝缘子架空导线，因此，如何降低雷击下烧蚀绝缘子的绝缘层的风险，进一步的降低因电弧无法熄弧导致的电网停电的风险，是目前亟需解决的问题。
为此，本申请提供了一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，通过对绝缘子的放电路径控制参数的确定，使得基于该放电路径控制参数设计的绝缘子在雷击等条件下放电不会沿内绝缘，而是沿放电间隙进行放电，降低了雷击下烧蚀绝缘子的绝缘层的风险，进一步的降低因电弧无法熄弧导致的电网停电的风险，最终能够提高输电线路配网的整体防雷水平。
示例性方法
图1是本申请一示例性实施例提供的一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，如图1所示，包括如下步骤：
S101：根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围。
本申请实施例中，放电间隙是指绝缘子的上放电金具和下放电金具之间的距离。为了降低雷电下绝缘子被破坏的风险，需要保证绝缘子的放电间隙处于一定的数值范围之内，因此，本申请实施例根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围。
一种可选的实施方式中，将工频湿耐受电压为26kV下的绝缘子的间隙距离，确定为所述绝缘子的放电间隙的最小值，以及将正极性50％雷电冲击放电电压为100kv下的绝缘子的间隙距离，确定为所述绝缘子的放电间隙的最大值。然后，基于所述绝缘子的放电间隙的最小值和最大值，确定所述绝缘子的放电间隙的数值范围。通过上述放电间隙的数值范围的确定能够保证正常雷电下间隙可靠动作，工频过电压、操作过电压下间隙不误动作。
具体的，实际应用中，可以参照电力行业标准DL 815-2012 《交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》，将绝缘子的放电间隙的数值范围确定为工频湿耐受电压为26kV下的绝缘子的间隙距离到正极性50％雷电冲击放电电压为100kV下的绝缘子的间隙距离之间。
S102：根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，分别确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围和外绝缘的电压范围。
本申请实施例中，绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压包括内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压和工频干耐受电压，具体的，确定绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围，即为分别确定内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围。
另外，绝缘子的绝缘段的外绝缘的电压包括外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压和工频干耐受电压，具体的，确定绝缘子的绝缘段的外绝缘的电压范围，即为分别确定外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围。
一种可选的实施方式中，可以利用公式（1），根据确定的放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，在一定的裕度系数下，确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围；其中，所述内绝缘的电压范围包括所述内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围；
其中，
表示所述放电间隙的数值范围内的任一数值对应的雷电冲击放电电压；
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述内绝缘的正极性50％雷电冲
击放电电压；
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的工频干耐受电压；
表
示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述内绝缘的工频干耐受电压；n为裕度
系数，n的取值范围为（1.2~2.5）。
也就是说，内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压为放电间隙的数值范围内的数值对应的雷电冲击放电电压的n倍，同样的，内绝缘的工频干耐受电压为放电间隙的数值范围内的数值对应的工频干耐受电压的n倍，n的取值为（1.2~2.5）之间的任一数值，以确保绝缘子放电不会沿着内绝缘击穿，而是在间隙击穿。
另外，可以利用公式（2），根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，在一定的裕度系数下，确定所述绝缘子的绝缘段的外绝缘的电压范围；其中，所述外绝缘的电压范围包括所述外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围；
其中，
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述内绝缘的正极性
50％雷电冲击放电电压；
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述内绝
缘的工频干耐受电压；w的取值范围为（1.2~2.5）；w小于n。
也就是说，外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压为放电间隙的数值范围内的数值对应的雷电冲击放电电压的n倍，同样的，外绝缘的工频干耐受电压为放电间隙的数值范围内的数值对应的工频干耐受电压的n倍。
另外，由于绝缘子的内绝缘电压不可恢复，而外绝缘电压可恢复，本申请实施例为了确保外绝缘的击穿电压高于间隙，并且外绝缘的击穿电压低于内绝缘，有效保护内绝缘，将上述w设置为小于n的数值，但是需要保证w和n的取值均为（1.2~2.5）之间的数值。
S103：根据所述内绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的内绝缘距离，以及根据所述外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离。
对于所述根据所述内绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的内绝缘距离的实现方式而言，一种可选的实施方式中，首先，基于所述内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内的电压值与所述绝缘段的内绝缘距离之间的关系，确定雷电冲击放电电压对应的内绝缘距离。以及，基于所述工频干耐受电压范围内的电压值与所述绝缘段的内绝缘距离之间的关系，确定工频干耐受电压对应的内绝缘距离。然后，将所述雷电冲击放电电压对应的内绝缘距离与所述工频干耐受电压对应的内绝缘距离中的较大值，确定为所述绝缘段的内绝缘距离。
实际应用中，雷电冲击放电可以依据升降法进行试验测试，工频干耐受电压可以采用均匀升压法进行测试，具体的可以参考GB/T16927.1-1997《高电压试验技术第一部分，一般试验要求》。
具体的，依照上述实验测试方式，在内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内，改变内绝缘芯棒之间的距离，以获得内绝缘芯棒尺寸(即内绝缘距离)与放电电压之间的关系，具体包括：获得内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内的电压值与所述绝缘段的内绝缘距离之间的关系，以及工频干耐受电压范围内的电压值与所述绝缘段的内绝缘距离之间的关系。
如下公式（3）所示，
其中，
用于表示雷电冲击放电电压对应的内绝缘距离；
用于表示工频干耐受
电压对应的内绝缘距离；u用于表示电压值，，包括正极性50％雷电冲击放电电压和工频干
耐受电压，
、
、
和
均为系数。通过公式（3）可以确定芯棒尺寸，即内绝缘距离，其中，
芯棒尺寸取
和
中的较大值，以确保通常情况下内绝缘不会击穿。
另外，对于所述根据所述外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离的实现方式而言，一种可选的实施方式中，首先，基于所述外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内的电压值与所述绝缘段的外绝缘距离之间的关系，确定雷电冲击放电电压对应的外绝缘距离；以及，基于所述工频干耐受电压范围内的电压值与所述绝缘段的外绝缘距离之间的关系，确定工频干耐受电压对应的外绝缘距离；将所述雷电冲击放电电压对应的外绝缘距离与所述工频干耐受电压对应的外绝缘距离中的较大值，确定为所述绝缘段的外绝缘距离。
实际应用中，通过污秽条件下的外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离，对于复合外套所涂污秽程度可以根据绝缘子所用的区域的污秽等级确定，可以采用热雾法，对于雷电冲击放电可以依据升降法进行试验测试，而工频干耐受电压可以采用均匀升压法进行测试，具体的可以参考GB/T16927.1-1997《高电压试验技术第一部分，一般试验要求》。
具体的，依照上述实验测试方式，在外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内，改变外绝缘芯棒之间的距离，以获得爬电距离(即外绝缘距离)与放电电压之间的关系，具体包括：获得外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内的电压值与所述绝缘段的外绝缘距离之间的关系，以及工频干耐受电压范围内的电压值与所述绝缘段的外绝缘距离之间的关系。
如下公式（4）所示，
其中，
用于表示雷电冲击放电电压对应的外绝缘距离；
用于表示工频干耐受
电压对应的外绝缘距离；u用于表示电压值，包括正极性50％雷电冲击放电电压和工频干耐
受电压，
、
、
和
均为系数。通过公式（4）可以确定外绝缘距离，其中，外绝缘距离取
和
中的较大值，以确保通常情况下放电间隙先被击穿。
S104：将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
本申请实施例中，在确定了绝缘子的放电间隙的数值范围、绝缘段的内绝缘距离以及绝缘段的外绝缘距离之后，将放电间隙的数值范围、绝缘段的内绝缘距离以及绝缘段的外绝缘距离确定为绝缘子的放电路径控制参数。
本申请实施例提供的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法中，根据预先确定的绝缘子的放电间隙的数值范围，确定绝缘子的放电路径控制参数，使得基于该放电路径控制参数设计的绝缘子在雷击等条件下放电不会沿内绝缘，而是沿放电间隙进行放电，降低了雷击下烧蚀绝缘子的绝缘层的风险，进一步的降低因电弧无法熄弧导致的电网停电的风险。
另外，为了确保设计的绝缘子的放电路径不烧蚀硅橡胶伞群，本申请实施例在上述实施例的基础上，进一步的还包括以下步骤：
S201:确定所述上放电金具的伸出长度和所述下放电金具的伸出长度；其中，所述下放电金具的伸出长度为所述绝缘子的最大伞裙尺寸的m倍，所述上放电金具的伸出长度为所述绝缘子的最大伞裙尺寸的n倍，m和n的取值范围为（1.5-5），m大于n。
参考图3，为本申请实施例提供的一种绝缘子的结构示意图，其中，绝缘子具有上放电金具1和下放电金具2，以及伞裙3。
为了避免绝缘子的放电路径烧蚀硅橡胶伞群，本申请实施例将下放电金具2的伸出长度L2确定为绝缘子的最大伞裙尺寸L3的m倍，以及将上放电金具的伸出长度L1确定为绝缘子的最大伞裙尺寸L3的n倍，同时，m和n的取值范围为（1.5-5），m大于n。
一种可选的实施方式中，将绝缘子的下放电金具设置为具有向上引弧角，如图3所示。本申请实施例中，确定该向上引弧角的上升部分左侧边缘到所述绝缘子的硅橡胶伞裙的距离；其中，所述距离大于所述上放电金具的伸出长度。
具体的，参考图3，下放电金具2的最高的边缘上升高度为H，下放电金具的上升部分左侧边缘到硅橡胶伞裙的距离L21大于L1，以控制绝缘子的电路放电方向远离伞裙。
本申请实施例中，参考图3，放电间隙d的范围会控制在两个电极的最边缘位置，使得电弧弧根和弧柱都不会烧蚀伞裙。
相应的，上述实施例中的S104的具体执行包括以下S202。
S202：将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离、所述上放电金具的伸出长度、所述下放电金具的伸出长度和所述向上引弧角的上升部分左侧边缘到所述绝缘子的硅橡胶伞裙的距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
本申请实施例提供的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，通过确定上放电金具的伸出长度和下放电金具的伸出长度，以及向上引弧角的参数设置，能够一定程度上设计的绝缘子的放电路径不烧蚀硅橡胶伞群。
另外，为了避免外绝缘伞套被击穿，本申请实施例在上述实施例的基础上，进一步还包括：
S401：基于所述绝缘子的氧化锌电阻片的最大设计电流，确定所述氧化锌电阻片的极限残压值。
本申请实施例中，可以依据氧化锌电阻片最大设计电流，获得绝缘子的通流极限值，以及该通流极限值下电阻片的极限残压值，以最大程度避免外绝缘伞套被击穿。
S402：根据所述极限残压值，确定所述绝缘子的防雷段的伞群的耐受电压值范围。
实际应用中，可以根据通流极限值下的极限残压值，取一定的裕度系数之后，确定污秽条件下防雷段伞群的耐受电压值。
S403：基于所述绝缘子的防雷段的爬电距离与所述防雷段的伞群的耐受电压值范围内的电压值之间的关系，确定所述防雷段的爬电距离；
本申请实施例中，复合外套所涂污秽程度可以根据防绝缘子所用的区域的污秽等级确定，可以采用热雾法，雷电冲击放电可以依据升降法进行试验测试，具体参考GB/T16927.1-1997《高电压试验技术第一部分，一般试验要求》。
在设计电压值附近，通过改变爬电距离获得爬电距离与放电电压之间的关系，确定绝缘子的防雷段的爬电距离，如下公式（5）所示，
其中，
为雷电冲击电压对应的爬电距离，u为电压，包括防雷段的伞群的耐受电
压，e、q均为系数。
防雷段的爬电距离对应的雷电冲击电压Ul50%与残压值之间的关系如下公式（6）所示，
其中，β为裕度系数，取值为2-5之间，通过结合公式（5）和（6）可以确定防雷单的爬电距离。
相应的，上述实施例中的S202的具体执行包括以下S404。
S404：将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离、所述上放电金具的伸出长度、所述下放电金具的伸出长度和所述向上引弧角的上升部分左侧边缘到所述绝缘子的硅橡胶伞裙的距离，以及所述防雷段的爬电距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
值得注意的是，依据本申请提供的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法得到的放电路径控制参数能够应用于防雷与绝缘一体化结构的配网防雷绝缘子的设计方案中。
本申请实施例提供的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，能够进一步的避免外绝缘伞套被击穿。
示例性装置
与上述示例性方法对应的，本申请还提供了一种绝缘子的放电路径控制参数的确定装置，参考图5，为本申请实施例提供的一种绝缘子的放电路径控制参数的确定装置的结构示意图，所述装置包括：
第一确定模块501，用于根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围；
第二确定模块502，用于根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，分别确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围和外绝缘的电压范围；
第三确定模块503，用于根据所述内绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的内绝缘距离；
第四确定模块504，用于根据所述外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离；
第五确定模块505，用于将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
一种可选的实施方式中，所述装置还包括：
第六确定模块，用于基于所述绝缘子的氧化锌电阻片的最大设计电流，确定所述氧化锌电阻片的极限残压值；
第七确定模块，用于根据所述极限残压值，确定所述绝缘子的防雷段的伞群的耐受电压值范围；
第八确定模块，用于基于所述绝缘子的防雷段的爬电距离与所述防雷段的伞群的耐受电压值范围内的电压值之间的关系，确定所述防雷段的爬电距离；
相应的，所述第五确定模块，具体用于：
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离和所述防雷段的爬电距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
本申请提供的绝缘子的放电路径控制参数的确定装置，通过确定出绝缘子的放电路径控制参数，使得基于该放电路径控制参数设计的绝缘子在雷击等条件下放电不会沿内绝缘，而是沿放电间隙进行放电，降低了雷击下烧蚀绝缘子的绝缘层的风险，进一步的降低因电弧无法熄弧导致的电网停电的风险。
示例性电子设备
下面，参考图6来描述根据本申请实施例的电子设备。该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备，该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信，以从它们接收所采集到的输入信号。
图6图示了根据本申请实施例的电子设备的框图。
如图6所示，电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。
处理器11可以是中央处理单元（CPU）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。
存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器（ROM）、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的……以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。
在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构（未示出）互连。
例如，在该电子设备是第一设备或第二设备时，该输入装置13可以是上述的麦克风或麦克风阵列，用于捕捉声源的输入信号。在该电子设备是单机设备时，该输入装置13可以是通信网络连接器，用于从第一设备和第二设备接收所采集的输入信号。
此外，该输入设备13还可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出设备14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图6中仅示出了该电子设备10中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。
示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质
除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (12)
1.一种绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围；
根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，分别确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围和外绝缘的电压范围；
根据所述内绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的内绝缘距离，以及根据所述外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离；
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
2.根据权利要求1所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，其特征在于，所述根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围，包括：
将工频湿耐受电压为26kV下的绝缘子的间隙距离，确定为所述绝缘子的放电间隙的最小值，以及将正极性50％雷电冲击放电电压为100kv下的绝缘子的间隙距离，确定为所述绝缘子的放电间隙的最大值；
基于所述绝缘子的放电间隙的最小值和最大值，确定所述绝缘子的放电间隙的数值范围。
3.根据权利要求1所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，其特征在于，所述根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，分别确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围和外绝缘的电压范围，包括：
利用公式（1），根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围；其中，所述内绝缘的电压范围包括所述内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围；
其中，
表示所述放电间隙的数值范围内的任一数值对应的雷电冲击放电电压；
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述内绝缘的正极性50％雷电冲
击放电电压；
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的工频干耐受电压；
表
示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述内绝缘的工频干耐受电压；n为裕度
系数，n的取值范围为（1.2~2.5）；
以及，利用公式（2），根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，确定所述绝缘子的绝缘段的外绝缘的电压范围；其中，所述外绝缘的电压范围包括所述外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围；
其中，
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述外绝缘的正极性
50％雷电冲击放电电压；
表示所述放电间隙的数值范围内的所述数值对应的所述外绝
缘的工频干耐受电压；w为裕度系数，w的取值范围为（1.2~2.5）；w小于n。
4.根据权利要求3所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，其特征在于，所述根据所述内绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的内绝缘距离，包括：
基于所述内绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内的电压值与所述绝缘段的内绝缘距离之间的关系，确定雷电冲击放电电压对应的内绝缘距离；
以及，基于所述工频干耐受电压范围内的电压值与所述绝缘段的内绝缘距离之间的关系，确定工频干耐受电压对应的内绝缘距离；
将所述雷电冲击放电电压对应的内绝缘距离与所述工频干耐受电压对应的内绝缘距离中的较大值，确定为所述绝缘段的内绝缘距离。
5.根据权利要求3所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，其特征在于，所述根据所述外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离，包括：
基于所述外绝缘的正极性50％雷电冲击放电电压范围内的电压值与所述绝缘段的外绝缘距离之间的关系，确定雷电冲击放电电压对应的外绝缘距离；
以及，基于所述工频干耐受电压范围内的电压值与所述绝缘段的外绝缘距离之间的关系，确定工频干耐受电压对应的外绝缘距离；
将所述雷电冲击放电电压对应的外绝缘距离与所述工频干耐受电压对应的外绝缘距离中的较大值，确定为所述绝缘段的外绝缘距离。
6.根据权利要求1所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，其特征在于，所述绝缘子具有上放电金具和下放电金具，所述方法还包括：
确定所述上放电金具的伸出长度和所述下放电金具的伸出长度；其中，所述下放电金具的伸出长度为所述绝缘子的最大伞裙尺寸的m倍，所述上放电金具的伸出长度为所述绝缘子的最大伞裙尺寸的n倍，m和n的取值范围为（1.5-5），m大于n；
相应的，所述将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数，包括：
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离、所述上放电金具的伸出长度和所述下放电金具的伸出长度，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
7.根据权利要求6所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，其特征在于，所述下放电金具具有向上引弧角，所述方法还包括：
确定所述向上引弧角的上升部分左侧边缘到所述绝缘子的硅橡胶伞裙的距离；其中，所述距离大于所述上放电金具的伸出长度；
相应的，所述将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离、所述上放电金具的伸出长度和所述下放电金具的伸出长度，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数，包括：
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离、所述上放电金具的伸出长度、所述下放电金具的伸出长度和所述向上引弧角的上升部分左侧边缘到所述绝缘子的硅橡胶伞裙的距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
8.根据权利要求1所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述绝缘子的氧化锌电阻片的最大设计电流，确定所述氧化锌电阻片的极限残压值；
根据所述极限残压值，确定所述绝缘子的防雷段的伞群的耐受电压值范围；
基于所述绝缘子的防雷段的爬电距离与所述防雷段的伞群的耐受电压值范围内的电压值之间的关系，确定所述防雷段的爬电距离；
相应的，所述将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数，包括：
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离和所述防雷段的爬电距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
9.一种绝缘子的放电路径控制参数的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于根据正极性50％雷电冲击放电电压和工频湿耐受电压，确定绝缘子的放电间隙的数值范围；
第二确定模块，用于根据所述放电间隙的数值范围对应的雷电冲击放电电压范围和工频干耐受电压范围，分别确定所述绝缘子的绝缘段的内绝缘的电压范围和外绝缘的电压范围；
第三确定模块，用于根据所述内绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的内绝缘距离；
第四确定模块，用于根据所述外绝缘的电压范围，确定所述绝缘段的外绝缘距离；
第五确定模块，用于将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离和所述绝缘段的外绝缘距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
10.根据权利要求9所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定装置，其特征在于，所述装置还包括：
第六确定模块，用于基于所述绝缘子的氧化锌电阻片的最大设计电流，确定所述氧化锌电阻片的极限残压值；
第七确定模块，用于根据所述极限残压值，确定所述绝缘子的防雷段的伞群的耐受电压值范围；
第八确定模块，用于基于所述绝缘子的防雷段的爬电距离与所述防雷段的伞群的耐受电压值范围内的电压值之间的关系，确定所述防雷段的爬电距离；
相应的，所述第五确定模块，具体用于：
将所述放电间隙的数值范围、所述绝缘段的内绝缘距离、所述绝缘段的外绝缘距离和所述防雷段的爬电距离，确定为所述绝缘子的放电路径控制参数。
11.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-8任一所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法。
12.一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-8任一所述的绝缘子的放电路径控制参数的确定方法。
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