另一端接地；采樣 電阻的兩端并聯(lián)連接一個(gè)電壓表；
[0032] 4)調(diào)節(jié)高壓直流電源的輸出電壓，同時(shí)記錄直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的讀數(shù)和電壓表的 讀數(shù)；直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的讀數(shù)為圓柱電極處的合成電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)電壓表的讀數(shù)和公式 €得到離子流密度；公式中，J為離子流密度；UR為電壓表的讀數(shù)；R為采樣電阻 AO no 的電阻值；S為金屬薄膜的面積；
[0033] 5)利用步驟4)獲得的圓柱電極處的合成電場(chǎng)強(qiáng)度、離子流密度，根據(jù) 公式
得到待測(cè)高壓導(dǎo)線表面的合成電場(chǎng)強(qiáng)度；公式
，Ei為待測(cè)高壓導(dǎo)線表面的合成電場(chǎng)強(qiáng)度；E2為直流電場(chǎng)測(cè)量 儀的讀數(shù)；&為待測(cè)高壓導(dǎo)線的半徑；R2為圓柱電極的半徑；K為離子迀移率；e為空氣的 介電常數(shù)；
[0034] 6)利用待測(cè)高壓導(dǎo)線表面的合成電場(chǎng)強(qiáng)度Ei，根據(jù)Peek公式
獲得待測(cè)高壓導(dǎo)線的粗糙系數(shù)；Peek公￥
中，m 為待測(cè)高壓導(dǎo)線的粗糙系數(shù)；S為空氣的相對(duì)密度。
[0035]具體地：
[0036] 將待測(cè)高壓導(dǎo)線放置在圓柱電極軸心處，待測(cè)高壓導(dǎo)線固定在支桿上，待測(cè)高壓 導(dǎo)線兩端分別套裝均壓球。將直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的探頭放入圓柱電極上的圓孔中，并且使直 流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的探頭與圓柱電極內(nèi)表面平齊。將待測(cè)高壓導(dǎo)線與一臺(tái)高壓直流電源的輸出 端相連，開(kāi)啟高壓直流電源，在圓柱電極和待測(cè)高壓導(dǎo)線之間產(chǎn)生合成電場(chǎng)。
[0037] 調(diào)節(jié)高壓直流電源，使輸出電壓穩(wěn)定在8.lkV，同時(shí)記錄直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的讀數(shù)和 電壓表的讀數(shù)；直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的讀數(shù)為圓柱電極處的合成電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)電壓表的讀數(shù) 和公式（1)得到離子流密度
[0038]
⑴
[0039] 公式⑴中，J為離子流密度，UR為電壓表的讀數(shù)，R為采樣電阻的電阻值，S為金 屬薄膜的面積。
[0040] 利用獲得的圓柱電極處的合成電場(chǎng)強(qiáng)度、離子流密度，根據(jù)電磁場(chǎng)原理，通過(guò)公式 (2)得到待測(cè)高壓導(dǎo)線表面的合成電場(chǎng)強(qiáng)度：
[0041]
v2)
[0042] 公式⑵中，Ei為待測(cè)高壓導(dǎo)線表面的合成電場(chǎng)強(qiáng)度；E2為直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的讀 數(shù)；&為待測(cè)高壓導(dǎo)線的半徑；R2為圓柱電極的半徑；K為離子迀移率；e為空氣的介電常 數(shù)。
[0043] 根據(jù)Peek公式獲得電壓為8.lkV時(shí)的待測(cè)高壓導(dǎo)線的粗糙系數(shù)，Peek公式為：
[0044]
[0045] Peek公式中，m為待測(cè)高壓導(dǎo)線的粗糙系數(shù)；S為空氣的相對(duì)密度。
[0046] 調(diào)節(jié)高壓直流電源，使輸出電壓分別穩(wěn)定在8. 2kV、8. 3kV、8. 4kV和8. 5kV，同時(shí)記 錄直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的讀數(shù)和電壓表的讀數(shù)。按照公式（1)、公式（2)以及Peek公式，分別獲 得高壓直流電源輸出電壓分別為8. 2kV、8. 3kV、8. 4kV和8. 5kV時(shí)的待測(cè)高壓導(dǎo)線的粗糙系 數(shù)。
[0047] 圖3所示為高壓導(dǎo)線粗糙系數(shù)的測(cè)量結(jié)果圖；根據(jù)圖3可以看出：利用本發(fā)明提 出的高壓導(dǎo)線粗糙系數(shù)的測(cè)量裝置和方法所測(cè)量得到的高壓導(dǎo)線粗糙系數(shù)在不同電壓下 是穩(wěn)定的。
[0048] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)力要求的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高壓導(dǎo)線粗糖系數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于，包括圓柱電極（I)、待測(cè)高壓導(dǎo)線 (2)、支架（3)、支桿（4)、底座巧）、均壓球化）、直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x（7)、金屬薄膜（8)、金屬屏 蔽層（9);具體為圓柱電極（1)水平放置于支架（3)上，圓柱電極（1)電氣接地；支桿（4) 豎直固定于圓柱電極（1)兩側(cè)，支架（3)和支桿（4)固定于底座（5)上；待測(cè)高壓導(dǎo)線（2) 水平固定于支桿（4)上，并與圓柱電極（1)同軸放置；待測(cè)高壓導(dǎo)線（2)兩端套裝均壓球 化），用來(lái)防止待測(cè)高壓導(dǎo)線（2)發(fā)生尖端放電；圓柱電極（1)上有一圓孔，直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x (7)的探頭放置于圓柱電極（1)上的圓孔內(nèi)，并與圓柱電極（1)的內(nèi)表面平齊，則方止合成 電場(chǎng)崎變； 所述圓柱電極（1)的內(nèi)表面貼有絕緣薄膜，絕緣薄膜的上表面貼有金屬薄膜（8)，金屬 薄膜（8)四周貼有金屬屏蔽層巧）。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓導(dǎo)線粗糖系數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于，所述圓柱電 極（1)為由304型不誘鋼材料制成的空屯、圓筒。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓導(dǎo)線粗糖系數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于，所述支桿（4) 由電絕緣材料構(gòu)成，數(shù)量為2個(gè)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓導(dǎo)線粗糖系數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于，所述金屬薄 膜（8)和金屬屏蔽層（9)均為銅錐；金屬薄膜（8)用于測(cè)量離子流密度，金屬屏蔽層（9)用 于削弱金屬薄膜（8)的邊緣效應(yīng)。5. -種利用權(quán)利要求1所述測(cè)量裝置測(cè)量高壓導(dǎo)線粗糖系數(shù)的方法，其特征在于，包 括如下步驟： 1) 檢查直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的探頭處于圓柱電極上的圓孔中，確保直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的探頭 與圓柱電極的內(nèi)表面平齊； 2) 待測(cè)高壓導(dǎo)線連接一臺(tái)高壓直流電源的輸出端，開(kāi)啟高壓直流電源，在圓柱電極的 內(nèi)表面和待測(cè)高壓導(dǎo)線之間形成合成電場(chǎng)，并產(chǎn)生離子流； 3) 取一采樣電阻，采樣電阻的一端通過(guò)信號(hào)線連接金屬薄膜，另一端接地；采樣電阻 的兩端并聯(lián)連接一個(gè)電壓表； 4) 調(diào)節(jié)高壓直流電源的輸出電壓，同時(shí)記錄直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的讀數(shù)和電壓表的讀數(shù)； 直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的讀數(shù)為圓柱電極處的合成電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)電壓表的讀數(shù)和公式得到離子流密度；公式中，J為離子流密度；&為電壓表的讀數(shù)；R為采樣電阻的電阻 值；S為金屬薄膜的面積； 5) 利用步驟4)獲得的圓柱電極處的合成電場(chǎng)強(qiáng)度、離子流密度，根據(jù)公 式得到待測(cè)高壓導(dǎo)線表面的合成電場(chǎng)強(qiáng)度；公式中，Ei為待測(cè)高壓導(dǎo)線表面的合成電場(chǎng)強(qiáng)度；E2為直流電場(chǎng)測(cè) 量?jī)x的讀數(shù)；Ri為待測(cè)高壓導(dǎo)線的半徑；Rz為圓柱電極的半徑；K為離子遷移率；e為空氣 的介電常數(shù)； 6)利用待測(cè)高壓導(dǎo)線表面的合成電場(chǎng)強(qiáng)度Ei，根據(jù)Peek公式獲 得待測(cè)高壓導(dǎo)線的粗糖系數(shù)；Peek公式中，m為待測(cè)高壓導(dǎo)線的粗糖 系數(shù)；5為空氣的相對(duì)密度。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了屬于高壓氣體放電電磁測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的一種高壓導(dǎo)線粗糙系數(shù)的測(cè)量裝置和方法。圓柱電極水平放置于支架上，圓柱電極電氣接地；待測(cè)高壓導(dǎo)線水平固定于支桿上，并與圓柱電極同軸放置；直流電場(chǎng)測(cè)量?jī)x的探頭放置于圓柱電極上的圓孔內(nèi)，并與圓柱電極的內(nèi)表面平齊；連接高壓直流電源的輸出端，在圓柱電極的內(nèi)表面和待測(cè)高壓導(dǎo)線之間形成合成電場(chǎng)，并產(chǎn)生離子流；采樣電阻的一端連接金屬薄膜，另一端接地；采樣電阻的兩端并聯(lián)電壓表；調(diào)節(jié)高壓直流電源的輸出電壓，得到圓柱電極處的合成電場(chǎng)強(qiáng)度、離子流密度、待測(cè)高壓導(dǎo)線表面的合成電場(chǎng)強(qiáng)度；進(jìn)而根據(jù)Peek公式獲得待測(cè)高壓導(dǎo)線的粗糙系數(shù)。能夠?qū)崿F(xiàn)高壓導(dǎo)線粗糙系數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量。
【IPC分類】G01B7/34
【公開(kāi)號(hào)】CN105203021
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510686248
【發(fā)明人】鄒志龍, 盧鐵兵, 崔翔, 卞星明, 李沁遠(yuǎn)
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日