[發明專利]電纜本體特高頻輻射特性仿真方法和系統

有效

• 申請號: 201210228660.6
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102721909A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 陸國俊;熊俊;詹花茂;李光茂;易滿成;鐘少泉;鄧杞紹;何志雄;謝劍翔;李成榕;劉宏波
• 申請（專利權）人: 廣州供電局有限公司;華北電力大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發明涉及仿真技術領域，特別是涉及一種電纜本體的特高頻輻射特性仿真方法和系統。

背景技術

交聯聚乙烯(簡稱XLPE)電纜本體是電纜絕緣的薄弱環節和運行故障多發部位。其內部存在大量復合界面，在銅屏蔽、半導體屏蔽、絕緣層和線芯的剝切處產生電應力集中現象，而現場制作安裝過程中又難以避免灰塵、導電微粒、水分等雜質侵入，從而在電纜中間接頭形成潛在的缺陷，在電纜運行過程中極易引起局部放電，甚至導致絕緣事故的發生。因此，有必要研究典型局部放電脈沖信號源在電纜本體的特高頻輻射特性圖譜，并將研究成果與工程實際相聯系，使成果實現工程化。

電纜本體在發生局部放電時會產生納秒級的脈沖電流，頻率范圍可以達到數兆赫茲，特高頻局部放電的檢測法是利用特高頻傳感器接收局部放電脈沖激發的電磁波信號，其檢測頻率范圍高(300兆赫茲～3吉赫茲)，能避開現場存在的諸多低頻段，具有良好的抗干擾性和較高的靈敏度，但這種檢測方法尚處于起步階段。此外，由于，電纜本體的多層屏蔽結構會影響電磁波的傳播，復合介質交界面的折射、反射也會引起信號衰減和畸變的發生，這些諸多因素增加了特高頻局部放電信號的檢測法檢測信號的難度，因此，有必要研究典型局部放電脈沖信號源在電纜本體特高頻輻射特性，如衰減特性、輻射方向等等，并將研究成果與工程實際相聯系，使成果實現工程化，如對合理的選擇特高頻傳感器的型號、檢測位置進行指導。

傳統的研究電纜本體中局部放電信號的特高頻輻射特性一般是建立真實的試驗模擬平臺，進行試驗驗證，但是這種方式成本較高、工程量大，而且不同的試驗條件可能會得出不同的結果，同時，由于實際試驗中，會存在各種噪聲及其他因素的影響，信號在電纜本體中衰減又較為劇烈，往往實際檢測中不能得到良好的試驗結果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電纜本體的特高頻輻射特性仿真方法和系統，通過仿真的方式研究電纜本體中的局部放電信號的特高頻輻射特性。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種電纜本體特高頻輻射特性仿真方法，包括如下步驟：

對預先構建的電纜本體模型及其外部空間進行自適應網格劃分；

對仿真中的局部放電信號源進行設置；

設置一個以上的數據采集點；

經預設時間仿真后得到各數據采集點的采集結果，根據各數據采集點的采集結果分析得出電纜本體中局部放電信號的特高頻輻射特性。

一種電纜本體特高頻輻射特性仿真系統，包括：

仿真初始設置模塊，用于對預先構建的電纜本體模型及其外部空間進行自適應網格劃分、對仿真中的局部放電信號源進行設置、設置一個以上的數據采集點；

仿真分析模塊，用于經預設時間仿真后得到各數據采集點的采集結果，根據各數據采集點的采集結果分析得出電纜本體中局部放電信號的特高頻輻射特性。

依據上述本發明的方案，通過對預先電纜本體模型及其外部空間進行自適應網格劃分，可實現在保證仿真結果精度前提下增加仿真可實施性，通過對仿真中的局部放電信號源進行設置以及數據采集點的設置可以便于得出特高頻輻射特性。本發明得到的仿真結果可以良好的擬合工程實際，而且相比于現場試驗具有更好的經濟性和可實施性。

附圖說明

圖1為本發明電纜本體特高頻輻射特性仿真方法的實施例流程示意圖；

圖2為本發明電纜本體特高頻輻射特性仿真系統的第一實施例的結構框圖；

圖3為本發明電纜本體特高頻輻射特性仿真系統的第二實施例的結構框圖；

圖4為圖或圖3中的仿真分析模塊的結構框圖；

圖5為本發明電纜本體特高頻輻射特性仿真系統的另一實施例的結構框圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明進行詳細闡述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

參見圖1所示，為本發明電纜本體特高頻輻射特性仿真方法的實施例流程示意圖，如圖1所示，該實施例中的電纜本體特高頻輻射特性仿真方法包括如下步驟：