[發(fā)明專利]電纜接頭電場(chǎng)分布的三維仿真模型的建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811147501.7
• 申請(qǐng)日: 2018-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109408901B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙炯;張彬彬;羅學(xué)淵;李浩;雷國(guó)強(qiáng);孫建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司
• 主分類號(hào): G06F30/367
• 分類號(hào): G06F30/367;G06T17/00
• 代理公司: 鄭州知己知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41132
• 代理人: 季發(fā)軍

1.一種電纜接頭電場(chǎng)分布的三維仿真模型的建模方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：對(duì)35kV電纜接頭的尺寸模型，在電纜芯中施加35kV等級(jí)電壓的最大電動(dòng)勢(shì)，按電場(chǎng)分布的第一類邊界條件分析；

步驟2：根據(jù)電纜接頭的結(jié)構(gòu)圖，分別建立電力接頭中各部件的三維仿真模型，最終形成電纜接頭的三維仿真模型；

步驟3：建立電纜接頭二維平面電場(chǎng)和二維軸對(duì)稱分布模型，將電纜接頭的三維仿真模型與二維平面電場(chǎng)模型和二維軸對(duì)稱模型進(jìn)行對(duì)比分析；

步驟4：根據(jù)上述對(duì)比分析，確定三維仿真模型的網(wǎng)絡(luò)剖分，根據(jù)三維仿真模型和二維軸對(duì)稱模型中最大電場(chǎng)強(qiáng)度、空氣中的最大電場(chǎng)強(qiáng)度分別與實(shí)際測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證三維仿真模型的準(zhǔn)確性；

所述步驟1中第一類邊界條件包括以下三個(gè)方面：

a:?電纜接頭兩端連接的電纜認(rèn)為無(wú)限長(zhǎng)的，在建模分析中將空氣的邊界與電纜的兩個(gè)端部平齊；

b：電纜接頭建模時(shí)在電纜接頭外部的半導(dǎo)電屏蔽層外加一定的電壓值來(lái)模擬實(shí)際情況；

c：三維仿真模型連接管的兩端按對(duì)稱分布處理，電場(chǎng)仿真分析的二維軸對(duì)稱模型只取三維仿真模型的上半部分進(jìn)行模擬。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭電場(chǎng)分布的三維仿真模型的建模方法，其特征在于：所述步驟2中的所述電纜接頭包括電纜線芯、交聯(lián)聚乙烯主絕緣、半導(dǎo)電層、應(yīng)力錐、屏蔽層、接頭主絕緣、連接管和空氣層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電纜接頭電場(chǎng)分布的三維仿真模型的建模方法，其特征在于：所述步驟2中的在進(jìn)行三維仿真模型過(guò)程中需要對(duì)接頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化，所述半導(dǎo)電層、應(yīng)力錐在靜電場(chǎng)計(jì)算中，按導(dǎo)體區(qū)域來(lái)考慮，即等電勢(shì)區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭電場(chǎng)分布的三維仿真模型的建模方法，其特征在于：所述步驟3中，比對(duì)分析的對(duì)象是正常運(yùn)行情況下中間接頭和電纜連接的電場(chǎng)分布和電纜接頭附件空氣中的電場(chǎng)分布。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭電場(chǎng)分布的三維仿真模型的建模方法，其特征在于：所述最大電場(chǎng)強(qiáng)度、空氣中最大電場(chǎng)強(qiáng)度是采用COMSOL軟件分別對(duì)電纜接頭和套管裝配后的局部進(jìn)行電場(chǎng)分析計(jì)算得出。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜接頭電場(chǎng)分布的三維仿真模型的建模方法，其特征在于：所述步驟4中，三維仿真模型的材料為銅材，電力電纜外面的介電常數(shù)設(shè)為4，材料設(shè)置為各向同性，電力電纜接頭處的介電常數(shù)設(shè)為3，材料設(shè)置為各向同性。