(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111618042.8 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 申请人 国网湖南省电力有限公司防灾减灾 中心 (72)发明人 胡建林　胡建平　方针　蒋兴良　 张瑞何　张志劲　郑华龙　 (74)专利代理 机构 重庆缙云专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 50237 专利代理师 王翔 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 防雷防冰绝 缘子并联保护间隙优化方法 (57)摘要 本发明公开防雷防冰绝缘子并联保护间隙 优化方法， 步骤为： 1)获取伏安特性曲线； 2)得到 电阻片电压与电流的函数关系； 3)计算避雷器的 通流能量w； 4)确定电阻片在冲击耐受大电流下 的最大吸收能量W0； 5)建立无避雷线输电线路的 电磁暂态模 型以及防雷防冰绝缘子的仿真模型； 6)得到避雷器在通流能量为W0时流过防雷段模 型的雷电流幅值I1； 7)根据伏安特性曲线， 确定 雷电流幅值I1对应的避雷器最大残压值U1； 8)由 闪络电压与间隙距离的关系得到并联保护间隙 距离。 本发 明对防雷防冰绝缘子的并联保护间隙 进行优化， 通过避雷器和并联间隙两者的相互配 合， 以保证避雷段的氧化锌电阻片在通过较大的 雷电能量 不被破坏。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114462195 A 2022.05.10 CN 114462195 A 1.防雷防冰绝 缘子并联保护间隙优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)获取防雷防冰复合绝缘子避雷器段中氧化锌电阻片的伏安特性曲线、 避雷器的冲击 耐受大电流； 冲击耐受大电流的幅值记为 I0； 2)对电阻片伏安特性数据进行函数拟合， 得到氧化锌电阻片电压与电流的函数关系。 3)计算避雷器的通 流能量w； 4)根据氧化锌电阻片电压与电流的函数关系， 确定电阻片在冲击耐受大电流下的最大 吸收能量W0； 5)建立无避雷线输电线路的电磁暂态模型以及防雷防冰绝 缘子的仿真模型； 6)将雷电流注入到的仿真模型中， 改变雷电流幅值， 得到避雷器在通流能量为W0时流过 防雷段的雷电流幅值 为I1； 7)根据氧化锌电阻片的伏安特性曲线， 确定雷电流幅值 I1对应的避雷器最大残压值U1； 8)以残压值U1为基准点， 进行并联保护间隙的击穿电压 试验， 得到闪络电压与间隙距离 的关系， 进 而得到并联保护间隙距离 。 2.根据权利要求1所述的防雷防冰绝缘子并联保护间 隙优化方法， 其特征在于： 所述电 流为4/10 μs冲击耐受大电流。 3.根据权利要求1所述的防雷防冰绝缘子并联保护间 隙优化方法， 其特征在于： 避雷器 的最大能量耐受能力w如下 所示： w＝ ∫uidt        (1) 式中， u、 i分别表示避雷器残压和电流； t为时间。 4.根据权利要求1所述的防雷防冰绝缘子并联保护间 隙优化方法， 其特征在于： 获取避 雷器伏安特性数据的步骤 包括： 1)将冲击电流单独作用于避雷器上， 测量电阻片在当前电流下的残压； 2)改变冲击电流幅值， 并返回步骤1)， 直至测量得到电阻片在不同冲击电流下的残压， 并根据冲击电流幅值和残压建立伏安特性曲线。 5.根据权利要求1所述的防雷防冰绝缘子并联保护间 隙优化方法， 其特征在于： 电阻片 电压与电流的函数关系如下 所示： u＝Cia         (2) 式中， C、 a为 函数拟合得到的常数； 其中， 幅值 为I0的4/10 μs冲击大电流 i是关于时间t的函数， 即： 式中， a、 b、 c、 d为 函数拟合得到的常数； 常数b＝ I0/4， u为避雷器残压； I0为电流幅值。 6.根据权利要求1所述的防雷防冰绝缘子并联保护间 隙优化方法， 其特征在于， 并联保 护间隙的击穿电压试验的方法包括： 冲击电压发生器向 防雷防冰绝缘子中的并联保护间隙 结构器输出 脉冲电压， 进行闪络电压试验， 测量冲击闪络电压与间隙距离的关系曲线。 7.根据权利要求1所述的防雷防冰绝缘子并联保护间 隙优化方法， 其特征在于， 闪络电 压与间隙距离的关系如下 所示： u'＝MD+N        (4)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114462195 A 2式中， u'为闪络电压， D为间隙距离， M、 N 为拟合得到的常数。 8.根据权利要求1所述的防雷防冰绝缘子并联保护间 隙优化方法， 其特征在于， 所述并 联保护间隙距离增 加了裕度ΔD。 9.根据权利要求1所述的防雷防冰绝缘子并联保护间 隙优化方法， 其特征在于， 建立无 避雷线输电线路的电磁暂态模型以及 防雷防冰绝缘子的仿真模型的工具包括ATP仿真软 件。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114462195 A 3