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龙图腾网获悉西南交通大学申请的专利一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119269934B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411564764.3，技术领域涉及：G01R31/00；该发明授权一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估方法是由周利军;王思敏;宋箫宇;刘博凯;王东阳设计研发完成，并于2024-11-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估方法，其特征在于，搭建了一个基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态测评平台，模拟实际覆冰环境条件；首先通过智能化环境控制设备调整环境模拟试验箱内的条件；然后对接触网腕臂绝缘子施加试验电压，由电流测试线圈测得不同覆冰条件下的试验电流，并通过优化算法对电流的理论计算公式进行优化，最后对接触网腕臂绝缘子的覆冰劣化状态进行评估。本发明的有益效果在于，提供了一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估方法，并搭建了试验平台，实现了对接触网腕臂绝缘子在覆冰条件下劣化状态的准确评估，为轨道交通系统的安全可靠运行提供重要保障。

本发明授权一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估方法在权利要求书中公布了：1.一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步：搭建了一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态测评平台，所述平台包括：上位机1、工频电压控制器2、工频电压发生器3、工频发生器接地极31、高压同轴线缆4、高压开关51、接地开关52、高精度分压器6、环境模拟试验箱7、高压试验电极一81、高压试验电极二82、接触网腕臂绝缘子试品9、腕臂绝缘子角度调节器10、智能化角度调节控制装置11、电流测试线圈12、接地电缆13、接地网14、实验数据采集单元15、无线数据传输模块一161、无线数据传输模块二162、无线数据传输模块163、冰层厚度测量仪17、冰棱长度测量仪18、智能化冰量调节器19、风机20、可调风向滤网21、风速综合控制装置22、制冰机23； 所述工频电压控制器2输入端与上位机1相连，工频电压控制器2输出端与工频电压发生器3的输入端相连，工频电压发生器3的输出端经高压同轴线缆4与高压开关51的左端相连，高压开关51的右端与高精度分压器6的输入端相连，高精度分压器6的输出端与高压试验电极一81相连，高压试验电极一81与接触网腕臂绝缘子试品9的上端相连，接触网腕臂绝缘子试品9的下端与高压试验电极二82相连，高压试验电极二82固定在腕臂绝缘子角度调节器10上，接地开关52的上下端分别与高压试验电极二82、接地电缆13相连，接地电缆13输出端与接地网14相连； 所述工频电压发生器3的接地端与工频电压发生器接地极31相连； 所述电流测试线圈12套接在接地电缆13上，电流测试线圈12的输出端与实验数据采集单元15的输入端相连； 所述实验数据采集单元15的输出端与无线数据传输模块一161的输入端相连，无线数据传输模块一161与上位机1无线连接； 所述智能化角度调节控制装置11的输入端与上位机1相连，智能化角度调节控制装置11的输出端与腕臂绝缘子角度调节器10连接；所述冰层厚度测量仪17、冰棱长度测量仪18的输出端与无线数据传输模块二162连接；所述无线数据传输模块二162与上位机1无线连接； 所述智能化冰量调节器19的输入端与上位机1相连，智能化冰量调节器19的输出端与制冰机23连接；所述风速综合控制装置22分别与风机20、无线数据传输模块三163连接；所述无线数据传输模块三163与上位机1无线连接； 所述高压试验电极一81、接触网腕臂绝缘子试品9、高压试验电极二82、腕臂绝缘子角度调节器10、冰层厚度测量仪17、冰棱长度测量仪18、风机20、可调风向滤网21、制冰机23固定在环境模拟试验箱7内部； 第二步：基于搭建的一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态测评平台，提出了一种基于电场畸变因子的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估方法，包括以下步骤： S1：在上位机1中设定接触网腕臂绝缘子试品9的安装角度为θa，上位机1通过控制智能化角度调节控制装置11，控制腕臂绝缘子角度调节器10开始工作，使得接触网腕臂绝缘子试品9与水平面的夹角为θa； S2：在上位机1中设定环境模拟试验箱7内的冰量为Ha，上位机1通过控制智能化冰量调节器19，控制制冰机23的制冰量为Ha； S3：在上位机1中设定风速Va，上位机1通过无线数据传输模块三163将风速设定信号传输至风速综合控制装置22，通过风速综合控制装置22控制风机20的转速n从0开始均匀增加；同时风速综合控制装置22实时测量环境模拟试验箱7内的风速v，无线数据传输模块三163将风速综合控制装置22测量结果无线传输至上位机1，上位机1对风速v进行判断，若满足|Va-v|E，则保持风机20的转速n不变； S4：保持环境模拟试验箱7内环境条件不变，等待时间ΔT后，通过冰层厚度测量仪17、冰棱长度测量仪18测量此时接触网腕臂绝缘子试品9的冰层厚度最大值dmax、冰层厚度最小值dmin和冰棱长度最大值lmax、冰棱长度最小值lmin；无线数据传输模块二162将冰层厚度测量仪17和冰棱长度测量仪18测量结果无线传输至上位机1； S5：通过上位机1对工频电压控制器2发出控制信号，使得工频电压发生器3对接触网腕臂绝缘子试品9进行恒定升压处理，每隔时间Δt升压ΔU，一共进行N次升压，每进行一次升压后记录此时的时间t及工频电压发生器3的电压U1，再由高精度分压器6及电流测试线圈12测得此时的接触网腕臂绝缘子试品9的电压U2及电流Ir，并通过实验数据采集单元15返回至上位机1中，断开高压开关51、接地开关52； S6：通过下式得到接触网腕臂绝缘子试品9的工频试验电流计算值Ii： 式1中，t为模拟环境的持续时间，k为权重系数，y为线性误差因子，x为积分变量，U2为测得的接触网腕臂绝缘子试品9两端的电压； S7：采用优化算法对公式1进行优化建模，得出使误差最小的值y0，具体步骤为： 1随机生成初始解δ，计算目标函数： 式2中表示目标函数，Iim为第m次工频电流的计算值，Irm为第m次工频电流的实测值，N为试验次数； 2产生扰动新解δ'，计算目标函数Δf＝fδ-fδ'；若Δf≥0，则接受新解，否则，按概率接受准则获得新解； 3判断是否达到迭代次数，若达到转第4步，否则，转第2步； 4判断是否满足终止条件，若满足则运算结束，输出最优解，否则重置迭代次数转第2步； S8：将S7中得出的y0代入公式1得到优化后的接触网腕臂绝缘子试品9的工频试验电流Ii'计算公式： S9：基于优化后的工频试验电流Ii'计算接触网腕臂绝缘子的电场畸变因子σ： 式3中，Ii'为优化后的工频试验电流，θa为接触网腕臂绝缘子试品9与水平面夹角，dmax为冰层厚度最大值，dmin为冰层厚度最小值，lmax为冰棱长度最大值，lmin为冰棱长度最小值，N为试验次数； S10：计算接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估因子η： 式5中Ii'为优化后的工频试验电流，σ为电场畸变因子； S11：基于上述步骤得到的接触网腕臂绝缘子覆冰劣化状态评估因子η进行评估，当η∈0，7.49]时，表明接触网腕臂绝缘子无劣化；当η∈7.49，67.94]时，表明接触网腕臂绝缘子轻微劣化；当η∈67.94，+∞时，表明接触网腕臂绝缘子劣化严重，建议更换接触网腕臂绝缘子。

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