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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明涉及一种复合绝缘子老化状态评估方法。其特点是，通过大量分子动力学仿真建立起数据库，将复合绝缘子的宏观性质和微观参数联系起来，实现了从憎水性能反映微观参数的变化，从而再评估其硬度性能的变化的“宏观—微观—宏观”的过程，通过检测一个基本性质的劣化程度来评估复合绝缘子其它性能劣化程度。包括如下步骤：1基于在线检测，检测出憎水性的劣化程度；2根据实际情况，记录检测时的温度、电场强度、湿度；3根据温度、电场强度、湿度在微观仿真数据库中找到最佳匹配度的情况，并得到硬度的变化情况；4根据憎水性和硬度的变化情况，总体评估腕臂绝缘子的老化情况。

主权项：1.一种结合宏观与微观憎水性能评估硅橡胶绝缘子老化状态方法，其特征在于，包含：步骤1：基于在线检测，评估出憎水性的劣化程度，其子步骤如下：1根据所检测的腕臂绝缘子的类型，测出全新绝缘子的静态接触角A0；2在线检测出绝缘子目前的静态接触角A；3该绝缘子的憎水性劣化程度为： 步骤2：记录检测时的实际温度T2、电场强度E2、湿度H2；步骤3：根据记录的温度、电场强度、湿度在微观仿真数据库中找到最佳匹配度的案例，并得到硬度的变化情况，其子步骤如下：1建立微观仿真数据库，其步骤如下：1在MaterialsStudio平台上搭建硅橡胶的模型，确定初始的Si-CH3的数量以及Si-C与Si-O-Si的数量比值，记为N0Si-CH3、N0Si-CSi-O-Si，并将模型导入Lammps软件中；2将温度T1设置在区间[273K,1000K]内，最小间隔为10K；电场强度E1设置在区间[0,30kVcm]，最小间隔为0.1kVcm；湿度H1设置在区间[1％,90％]内，最小间隔为1％；3将上述各条件参数在区间内按照最小间隔取不同的值并随机组合在一起，每种组合模拟100次，模拟时间均为30ps，统计Si-CH3的数量随时间变化情况，其中Si-CH3的数量是对100组仿真数据取平均值的结果；2在微观数据库中找到与检测时条件最匹配的案例，其方法如下：按如下公式计算，K越接近0匹配度越高： 2式中，x1i、x2i分别是向量X1、X2中第i个元素；X1是数据库中的条件向量，X2为检测时的条件向量；定义X1＝[T1，E1，H1]T，X2＝[T2，E2，H2]T；3求得硬度的劣化程度，设为IB，按照下式计算： 3、4式中，NSi-CSi-O-Si表示的是t时刻仿真模型中Si-C与Si-O-Si数量的比值，同理NSi-O-SiSi-C表示的是t时刻仿真模型中Si-O-Si与Si-C数量的比值；3式中α、β、γ分别是温度、电场强度、湿度的权重，α＝0.632，β＝0.214，γ＝0.154；T、E、H表征归一化处理后的温度、电场强度、湿度： 5、6、7式中，T0为298K，E0为0.2kVcm，H0为20％；3式中t为仿真模拟的时间，获取方式如下：根据步骤1的子步骤3求得的憎水性劣化程度，以及下式可求得t时刻绝缘子微观模型中的Si-CH3的数量： 8、9式中，N0Si-CH3为Si-CH3的初始数量，NSi-CH3是t时刻的Si-CH3的数量；根据Si-CH3的数量以及在步骤3的子步骤1中的3统计的Si-CH3与时间的变化情况，可求得t；步骤4：根据绝缘子憎水性和硬度的劣化程度，综合评估绝缘子的老化情况，方法如下：当IA、IB均大于等于50％时，则绝缘子处于良性可用阶段；当有且只有一个的值小于50％，则绝缘子处于老化严重应及时更换或维修；当两者均小于35％时，则应立即更换绝缘子。

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百度查询： 中国矿业大学 一种结合宏观与微观憎水性能评估硅橡胶绝缘子老化状态方法