[發明專利]一種預測電纜熱老化使用壽命的方法

在審

• 申請號: 202011079137.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112257237A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 林景棟;蔡力;高俊峰;劉志文;繆存瀚
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/04;G06F113/16
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種預測電纜熱老化使用壽命的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1)在Arrhenius模型的基礎上，建立改進的Arrhenius電纜熱老化壽命預測模型；

2)以步驟1)所建立的改進的Arrhenius電纜熱老化壽命預測模型為已知條件，分析斷裂伸長率保留率與老化時間和老化溫度三者之間的關系；

3)采用多元非線性回歸法，確定不同老化溫度下電纜壽命模型，以50％的斷裂伸長率為電纜老化壽命終點，確定各老化溫度電纜的使用壽命，經線性處理得出簡化模型；

4)以步驟3)所得的電纜壽命簡化模型為已知條件，通過最小二乘法確定壽命預測模型的參數；

5)確定基于斷裂伸長率的電纜熱老化使用壽命預測模型，將電纜額定溫度帶入確定的模型可以得出此時的電纜使用壽命。

2.根據權利要求1所述的一種預測電纜熱老化使用壽命的方法，其特征在于：所述1)中，改進的Arrhenius電纜熱老化壽命預測模型為：

其中，M為斷裂伸長率保留率；A是前因子，也稱為Arrhenius常數；E稱為電纜活化能，一般可視為與溫度無關的常數，其單位為J/mol；R為摩爾氣體常數，通常取8.314J/(K·mol)；T為絕對溫度，單位為K；C₁、C₂分別為修正系數和輔助常數。

3.根據權利要求2所述的一種預測電纜熱老化使用壽命的方法，其特征在于：所述2)中，建立不同老化溫度下的斷裂伸長率保留率和時間的關系圖，通過回歸分析法法，分析斷裂伸長率保留率與老化時間和老化溫度三者之間的關系。

4.根據權利要求3所述的一種預測電纜熱老化使用壽命的方法，其特征在于：所述3)中，采用多元非線性回歸法，確定不同老化溫度下電纜壽命模型為：

M_i＝aln³t+bln²t+clnt+d

其中，a，b，c，d均為常數，M_i為不同老化溫度下的斷裂伸長率保留率。

5.根據權利要求4所述的一種預測電纜熱老化使用壽命的方法，其特征在于：所述3)中，由確定的不同老化溫度下電纜壽命預測模型知，當M_i取斷裂伸長率保留率的50％時，確定不同老化溫度下電纜的老化壽命。

6.根據權利要求5所述的一種預測電纜熱老化使用壽命的方法，其特征在于：所述1)中，對電纜熱老化壽命預測模型進行線性化處理得到簡化模型為：

其中，從簡化模型得電纜老化壽命的對數與老化溫度的倒數之間呈線性關系，從而得出老化時間對數與老化溫度倒數關系圖。

7.根據權利要求6所述的一種預測電纜熱老化使用壽命的方法，其特征在于：所述4)中，電纜老化壽命的對數與老化溫度的倒數之間呈線性關系，通過最小二乘法確定系數m，n；具體如下：

令lnt＝y，則

其中，

8.根據權利要求7所述的一種預測電纜熱老化使用壽命的方法，其特征在于：所述5)中，經過非線性回歸確定基于斷裂伸長率的電纜熱老化使用壽命預測模型；最后預測出電纜額定溫度下的使用壽命。