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龙图腾网获悉西安工程大学申请的专利用于气体法检测空气开关柜绝缘缺陷局部放电的仿真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：CN117368655B 。

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：202311115314.1，技术领域涉及：G01R31/12；该发明授权用于气体法检测空气开关柜绝缘缺陷局部放电的仿真方法是由田毅;王帅;陈梦寒;李志伟;黄新波;朱永灿设计研发完成，并于2023-08-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于气体法检测空气开关柜绝缘缺陷局部放电的仿真方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于气体法检测空气开关柜绝缘缺陷局部放电的仿真方法，将用于描述放电的粒子连续性方程和泊松方程耦合电子能量密度方程从而建立流体动力学模型；依据碰撞理论对实际发生的化学反应进行筛选，在多物理场仿真软件COMSOL中建立金属突出物缺陷模型，并设置计算区域；搭建试验模型；验证所设置的控制方程与化学模型是否能够描述金属突出物模型的放电历程；建立局放量与各种气体生成物之间的关系。本发明从数值分析的角度分析开关柜发生绝缘缺陷局部放电故障时产生气体的体积分数，通过检测空气开关柜内气体体积分数的变化，判断开关柜的绝缘缺陷严重程度，提高系统的安全性。

本发明授权用于气体法检测空气开关柜绝缘缺陷局部放电的仿真方法在权利要求书中公布了：1.用于气体法检测空气开关柜绝缘缺陷局部放电的仿真方法，其特征在于，通过建立数值分析模型实现对空气开关柜绝缘缺陷气体法检测的仿真，具体按照以下步骤实施： 步骤1、将用于描述放电的粒子连续性方程和泊松方程耦合电子能量密度方程从而建立流体动力学模型； 步骤2、依据碰撞理论对实际发生的化学反应进行筛选，忽略次要反应，保留对结果影响较大的反应； 步骤3、在多物理场仿真软件COMSOL中建立金属突出物缺陷模型，并设置计算区域； 所述步骤3具体按照以下步骤实施： 步骤3.1、开关柜的绝缘缺陷中常见缺陷包括：金属突出物缺陷、自由金属微粒缺陷、悬浮电位缺陷，金属突出物缺陷包括针电极和板电极两部分； 步骤3.2、建立金属突出物缺陷模型，即针电极接高压，板电极接地，针电极尖端为高1mm；放电间隙为1mm；间隙气体成分为氧气21％，氮气79％；板电极厚度1mm，在多物理场仿真软件在COMSOL中设置上述参数，得到仿真模型，并对计算区域划分有限元三角网格； 步骤4、根据空气开关柜常见的绝缘缺陷类型，搭建参数与步骤3相同的试验模型； 所述步骤4具体按照以下步骤实施： 步骤4.1、制作与所述步骤3仿真模型参数相同的金属突出物绝缘缺陷模型； 步骤4.2、将针电极接入无局放高压试验变压器的高压端，板电极接地； 步骤4.3、按照脉冲电流法的原理，在步骤4.2诉述的金属突出物缺陷模型的高压侧与耦合电容相连，耦合电容的另一端与局放仪相连； 步骤5、依据伏安特性曲线，验证所设置的控制方程与化学模型是否能够描述金属突出物模型的放电历程； 所述步骤5具体按照以下步骤实施： 步骤5.1、在通过步骤4搭建的试验平台采集发生金属突出物绝缘缺陷局部放电时电压与电流的时域数据，将电压时域数据输入到所搭建的仿真模型中作为仿真模型的激励电压； 步骤5.2、当所述步骤3的仿真模型的放电电流与步骤4所述试验平台的放电电流具有相同的变化趋势、相近的峰值点和过零点，则认为数值分析模型能够描述试验平台的物理过程； 步骤5.3、利用步骤4所述的局放仪测量一次局放过程中的局放量； 步骤5.4、将步骤5.1中的局放量代入所述步骤1的数值分析模型中； 步骤5.5、从步骤5.4数值分析模型中导出各种气体产物的体积分数，并绘制出时域图，横坐标为时间轴，纵坐标为气体的体积分数； 步骤6、建立局放量与各种气体生成物之间的关系； 所述步骤6具体按照以下步骤实施： 步骤6.1、控制温度不变，建立不同湿度下，局放量与各种气体生成物之间的时域图，横坐标为时间轴，纵坐标为气体的体积分数； 步骤6.2、控制湿度不变，建立不同温度下，局放量与各种气体生成物之间的曲线图，横坐标为局放量，纵坐标为气体的体积分数； 步骤6.3、所述步骤6.1和步骤6.2实现空气开关柜绝缘缺陷局部放电的仿真。

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