电缆老化状态检测方法和装置与流程

文档序号:32840225发布日期:2023-01-06 20:33阅读:51来源:国知局
电缆老化状态检测方法和装置与流程

1.本技术涉及电缆技术领域,特别是涉及一种电缆老化状态检测方法和装置。


背景技术:

2.交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,xlpe)电缆具有性能优良、安装方便等优势,在城市输配电系统中得到广泛地应用。
3.交联聚乙烯电缆线路除外力破坏造成故障,一般在运行较长时间后会出现绝缘损坏故障,绝缘损坏故障的原因往往是绝缘老化导致电缆击穿。
4.由于绝缘老化是材料性能发生不可逆转的改变,因此,为了保证电网安全运行,亟需保证电缆老化状态检测的准确性。


技术实现要素:

5.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高电缆老化状态检测准确性的电缆老化状态检测方法和装置。
6.第一方面,本技术提供了一种电缆老化状态检测方法,该方法包括:
7.获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
8.根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间;
9.根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
10.在其中一个实施例中,根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果,包括:
11.根据各目标温度对应的第一松弛极化时间,确定离子式极化的离子跳跃迁移活化能;
12.根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
13.在其中一个实施例中,介电响应包括复介电常数;
14.根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间,包括:
15.针对于任一目标温度,对该目标温度对应的复介电常数的实部和虚部进行拟合,确定该目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间。
16.在其中一个实施例中,根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果之前,该方法还包括:
17.获取与待测电缆同型号的至少一个参考电缆的参考数据;其中,参考数据包括在各目标温度下对应的第一参考松弛极化强度、第一参考松弛极化时间、第二参考松弛极化强度、第二参考松弛极化时间和离子跳跃迁移参考活化能;
18.基于参考数据,对各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项进行异常数据筛除。
19.在其中一个实施例中,偶极子极化的第二松弛极化强度为无定形区分子链段的松弛极化强度,偶极子极化的第二松弛极化时间为无定形区分子链段的松弛极化时间。
20.在其中一个实施例中,根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果,包括:
21.将各目标温度对应的第一松弛极化强度与各目标温度对应的第一基准强度阈值分别进行比对,确定第一检测结果;
22.将各目标温度对应的第一松弛极化时间与各目标温度对应的第一基准时间阈值分别进行比对,确定第二检测结果;
23.将各目标温度对应的第二松弛极化强度与各目标温度对应的第二基准强度阈值分别进行比对,确定第三检测结果;
24.将各目标温度对应的第二松弛极化时间与各目标温度对应的第二基准时间阈值分别进行比对,确定第四检测结果;
25.将离子跳跃迁移活化能与基准活化能进行比对,确定第五检测结果;
26.根据第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果、第四检测结果和第五检测结果中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
27.第二方面,本技术还提供了电缆老化状态检测装置,该装置包括:
28.获取模块,用于获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
29.解析模块,用于根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间;
30.分析模块,用于根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
31.第三方面,本技术还提供了一种计算机设备,该计算机设备包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
32.获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
33.根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间;
34.根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强
度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
35.第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
36.获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
37.根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间;
38.根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
39.第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
40.获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
41.根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间;
42.根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
43.上述电缆老化状态检测方法和装置,从各个目标温度对应的介电响应中,分离出根据各不同极化形式(偶极子极化和离子跳跃迁移极化)的松弛时间强度和松弛极化时间参数,进而基于所分离出的数据,确定待测电缆的老化检测结果。上述方案,通过分析待测电缆发生老化时在各不同极化形式中对应的介电性能变化,能够从多维度分析待测电缆的老化情况,提高电缆老化状态检测的准确性。
附图说明
44.图1为一个实施例中电缆老化状态检测方法的流程示意图;
45.图2为一个实施例中实部介电谱曲线的示意图;
46.图3为一个实施例中虚部介电谱曲线的示意图;
47.图4为一个实施例中对实部介电谱曲线进行拟合的示意图;
48.图5为一个实施例中对虚部介电谱曲线进行拟合的示意图;
49.图6为一个实施例中对确定离子跳跃迁移活化能步骤的流程示意图;
50.图7为一个实施例中对对离子跳跃迁移活化能进行拟合的示意图;
51.图8为另一个实施例中筛除异常数据的流程示意图;
52.图9为另一个实施例中电缆老化状态检测方法的流程示意图;
53.图10为一个实施例中电缆老化状态检测装置的结构框图;
54.图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
55.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不
用于限定本技术。
56.交联聚乙烯电缆具有性能优良、安装方便等优势,在城市输配电系统中得到广泛地应用。在电缆的实际生产及运行中,受电、热、机械应力等因素的影响,不可避免会产生缺陷或结构性破坏,降低电缆的绝缘性能。而电缆绝缘性能提升依赖于电缆绝缘老化状态的评估,如何精准地提取高压电缆交联聚乙烯绝缘老化状态特征量、评价在运电缆绝缘性能,对指导电缆绝缘性能的优化,以及电力企业更换老旧电缆、提高电网供电稳定性具有重要意义。
57.传统技术在关于交联聚乙烯绝缘老化状态特征量的研究中,采用击穿电压、断裂伸长率、拉伸强度等指标作为绝缘老化状态的表征关键参数,但对于介电常数、介电损耗与绝缘老化状态的关联却不清楚,这是由于交联聚乙烯绝缘的介电极化松弛特性是由多种极化形式共同组成,其中典型的极化形式包括电子位移极化、偶极子转向极化、离子跳跃迁移极化、电导等;电介质材料宏观上所表现出的介电常数是所有极化机制共同贡献下的一个总和,多种极化形式的松弛极化强度、时间等共同影响绝缘样品介电常数和介电损耗的测试结果。然而,介电常数、介电损耗测量值与绝缘老化状态之间的相关性并不显著,因此,介电常数和介电损耗测量值难以作为表征绝缘老化状态的特征量。
58.在一个实施例中,如图1所示,提供了一种电缆老化状态检测方法,以该方法应用于的服务器为例进行说明,包括以下步骤:
59.s201,获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应。
60.其中,介电响应是指电介质材料在外加电场对应的预设频率范围内的介电特性,介电特性可以用介电常数、介电损耗等参数来表征;本实施例中的电介质材料为待测电缆。介电特性是指物质在外加电场作用下产生的位移极化、偶极极化和极化等由于电荷重新排布所表现出来的性质。
61.需要说明的是,介电松弛过程是指电介质材料中微观粒子受到外加电场作用后由于相互作用而交换能量,去极化而最后达到稳定的平衡态过程。介电谱用于表征电介质材料在外加电场作用下的介电松弛过程,介电谱反映了在不同频率下的外加电场作用下电介质材料的极化与去极化过程规律。对电介质材料施加不同频率的电场时,不同结构部分对极化强度贡献不同,且,温度会直接影响电介质材料中聚合物的聚集态结构,因此,利用介电谱分析技术可以测试电介质材料随着频率或温度不断变化的介电松弛过程。也就是在线测试变化频率电场下电介质材料的极化行为,或是保持电场频率不变时,在线测试变化的温度下电介质材料的极化行为。
62.具体的,本实施例中采用宽频介电谱仪来获取介电材料的介电响应,宽频介电谱方法是一种非破坏探测物质材料或体系内部不同组成的手段,通过宽频介电谱测量,可获得材料分子的构造、束缚的和移动的电荷相关的大量信息,即介电特性的各种不同参数,例如介电常数、介电损耗、电导率、电容、电阻和电感等。宽频介谱仪的测试频率范围广(10-6
~109hz)、温度控制范围宽(-160~400℃);在本实施例中,针对于交联聚乙烯电缆,测试频率范围可以为10-2
~106hz、测试温度范围30~90℃。
63.在获取到的宽频介电谱中,采用复介电常数ε*来描述电介质材料的介电响应,其中,复介电常数的实部ε

反映电介质材料的极化能力,复介电常数的虚部ε

则反映电介质材料在极化过程所引起的损耗(介电损耗)大小。
64.如图2所示,为电介质材料在50℃、70℃、90℃三个目标温度下在10-2
~104hz频率范围内,实部ε

的频域介电响应,图2中坐标系的纵轴为lnε

、横轴为频率。
65.如图3所示,为电介质材料在50℃、70℃、90℃三个目标温度下在10-2
~104hz频率范围内,虚部ε

的频域介电响应,图3中坐标系的纵轴为lnε

,横轴为频率。
66.s202,根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间。
67.其中,为了对各个极化形式的过程进行分别观测,本实施例中对上述实部介电谱曲线和虚部介电谱曲线进行拟合,分离不同类型的松弛极化过程,从实部介电谱曲线和虚部介电谱曲线中获得不同的松弛极化过程的弛豫参数(如弛豫时间τ和弛豫强度δε等)。
68.具体的,本实施例分离出离子式极化和偶极子极化,并确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间。
69.s203,根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
70.本实施例中,老化检测结果包括待测电缆的老化程度或老化等级。
71.可选的,将各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,与各个目标温度对应的基准区间进行比较,基准区间可以与各个老化等级对应,以确定待测电缆的老化等级。
72.上述电缆老化状态检测方法,从各个目标温度对应的介电响应中,分离出根据各不同极化形式(偶极子极化和离子跳跃迁移极化)的松弛时间强度和松弛极化时间参数,进而基于所分离出的数据,确定待测电缆的老化检测结果。上述方案,通过分析待测电缆发生老化时在各不同极化形式中对应的介电性能变化,能够从多维度分析待测电缆的老化情况,提高电缆老化状态检测的准确性。
73.进一步地,在观测待测电缆的偶极子极化时,考虑到交联聚乙烯作为一种典型的半结晶聚合物,交联聚乙烯由结晶区和无定形区共同组成。在结晶区中,交联聚乙烯大分子链规则地反复折叠进晶格,形成厚度约为10nm的片晶,片晶以晶核为中心紧密堆叠形成直径约为10~30nm的球晶。球晶之外及片晶之间的区域为无定形区,结晶区在整个聚合物中所占的百分比即为交联聚乙烯的结晶度。交联聚乙烯的结晶度与介电、力学、热性能等宏观性能间有着密切的关系。在无定形区中,交联聚乙烯大分子链无规缠结,任意贯穿。聚合物无定形区中未被链段占据的空洞(分子链间的固有静态空洞),或链段末端少量的未占据体积(动态空洞)为自由体积。且自由体积与聚合物的物理化学性能(粘度、粘弹性、玻璃化转变及塑性屈服等)、介电性能(介电响应特性、击穿性能)等密切相关,因此,在一个实施例中,偶极子极化的第二松弛极化强度为无定形区分子链段的松弛极化强度,偶极子极化的第二松弛极化时间为无定形区分子链段的松弛极化时间。
74.在一个实施例中,本实施例提供了一种根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间的可选方式,即提供了一种对s202进行细化的方式。具体实现过程可以包括:
75.针对于任一目标温度,对该目标温度对应的复介电常数的实部和虚部进行拟合,确定该目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间。
76.具体的,采用havriliak-negami(h-n)模型对上述实部介电谱曲线和虚部介电谱曲线进行拟合,分离不同的松弛极化过程,从实部介电谱曲线和虚部介电谱曲线中获得不同的松弛极化过程的弛豫参数(如弛豫时间τ和弛豫强度δε等)。
77.其中,havriliak-negami(h-n)模型对应的方程为:
[0078][0079]
其中,ε∞是电介质材料的光频介电常数;ω是角频率;β是与损耗峰宽度相关的参数;γ是与损耗峰对称性相关的参数;δε是松弛极化强度;τhn是松弛极化时间。
[0080]
在本实施例中,采用havriliak-negami(h-n)对偶极子极化和离子式极化进行分别观测后,得到如下-式(2):
[0081][0082]
其中,δε
α
代表偶极子极化的松弛极化强度;δε
δ
代表离子跳跃迁移的松弛极化强度;τ
α
代表代表偶极子极化的松弛极化时间;τ
δ
代表离子跳跃迁移的松弛极化时间;γ
α
表示偶极子极化的形状系数;γ
δ
表示离子跳跃迁移的松弛极化的形状系数;σ为直流电导率;ε0为真空下的介电常数。
[0083]
具体的,采用havriliak-negami(h-n)模型对上述实部介电谱曲线和虚部介电谱曲线进行拟合,实部介电谱曲线的拟合结果如图4所示、虚部介电谱曲线的拟合结果如图5。其中,图4中的实验值是图2中的实部介电谱曲线,图4中的拟合值是经过havriliak-negami(h-n)模型拟合后的实部介电谱曲线,图4中分离得到偶极子极化的实部介电谱曲线和离子跳跃迁移极化的实部介电谱曲线。图5中的虚验值是图2中的虚部介电谱曲线,图5中的拟合值是经过havrilibk-negbmi(h-n)模型拟合后的虚部介电谱曲线,图5中分离得到偶极子极化的虚部介电谱曲线和离子跳跃迁移极化的虚部介电谱曲线。
[0084]
在一个实施例中,如图6所示,本实施例提供了一种根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果的可选方式,即提供了一种对s203进行细化的方式。具体实现过程可以包括:
[0085]
s601,根据各目标温度对应的第一松弛极化时间,确定离子式极化的离子跳跃迁移活化能。
[0086]
温度对许多化学反应速率存在较大的影响,热老化应该满足化学反应速率(arrhenius)方程,如下式-式(3):
[0087][0088]
其中,k表征绝缘材料的热老化状态;aa为指前因子,ea为活化能,r为波耳兹曼常
量;t为化学反应进行时的绝对温度。
[0089]
另外,由于绝缘材料服役周期的对数ln l与绝对温度的倒数1/t成正比,即满足数学模型,如下式-式(4):
[0090]
ln l=lna+b/t
ꢀꢀ
(4)
[0091]
其中,l为绝缘寿命;t为绝对温度;a和b为常数,由特定的热老化决定。
[0092]
因此,在一个实施例中,经过上述图4和图5中的拟合过程,得到的介质损耗的频域介电谱中某点在平移前后所在的离子极化松弛时间和温度满足arrhenius方程,即满足下式-式(5):
[0093][0094]
其中,e
τ
为离子跳跃迁移活化能,且离子跳跃迁移活化能、k、τ0对任一待测电缆均为常数。可见ln(τδ)与1/t呈现线性关系。故,绘制ln(τδ)与1000/t的关系曲线即可求得离子跳跃迁移活化能eτ,绘制过程如图7所示。
[0095]
示例性的,对于不同的待测电缆,得到的离子跳跃迁移活化能eτ如下表表2所示:
[0096]
表2
[0097]
试样离子跳跃迁移活化能(ev)老化试样a0.8267老化试样b0.8011老化试样c0.7784未老化试样d0.8407
[0098]
s602,根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0099]
具体的,将各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,与基准区间进行比较,基准区间可以与各个老化等级对应,确定比对结果,每个比对结果对应有相应的权重,可以根据比对结果(匹配度结果)和权重,确定待测电缆的老化等级。
[0100]
在一个实施例中,本实施例提供了一种根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果的可选方式,即提供了一种对s602进行细化的方式。具体实现过程可以包括:
[0101]
将各目标温度对应的第一松弛极化强度与各目标温度对应的第一基准强度阈值分别进行比对,确定第一检测结果;将各目标温度对应的第一松弛极化时间与各目标温度对应的第一基准时间阈值分别进行比对,确定第二检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化强度与各目标温度对应的第二基准强度阈值分别进行比对,确定第三检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化时间与各目标温度对应的第二基准时间阈值分别进行比对,确定第四检测结果;将离子跳跃迁移活化能与基准活化能进行比对,确定第五检测结果;根据第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果、第四检测结果和第五检测结果中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0102]
其中,第一基准强度阈值、第一基准时间阈值、第二基准强度阈值、第一基准时间阈值和基准活化能均由与待测电缆同型号的未老化电缆测得。将第一极化松弛强度与第一基准强度阈值进行比较,若第一极化松弛强度与第一基准强度阈值之间的差值大于误差范围,则说明该该待测电缆的性能相比于未老化电缆发生变化,可能存在老化;第一基准时间阈值、第二基准强度阈值、第一基准时间阈值和基准活化能的比对方式同上。
[0103]
为确保所确定的老化检测结果的准确度,在一个实施例中,如图8所示,根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果之前,该方法还包括:
[0104]
s801,获取与待测电缆同型号的至少一个参考电缆的参考数据。
[0105]
其中,参考数据包括在各目标温度下对应的第一参考松弛极化强度、第一参考松弛极化时间、第二参考松弛极化强度、第二参考松弛极化时间和离子跳跃迁移参考活化能。
[0106]
其中,参考电缆的个数为至少一个,在本实施例中,待测电缆为上述老化试样a,选取老化试样b和老化试样c作为参考电缆,未老化试样d的参数作为上述第一基准强度阈值、第一基准时间阈值、第二基准强度阈值、第一基准时间阈值和基准活化能。具体参照表3:
[0107]
表3
[0108][0109]
s802,基于参考数据,对各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项进行异常数据筛除。
[0110]
其中,根据老化试样b、老化试样c和未老化试样d的各项参数,可以确定第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能的变化趋势,当待测电缆在各目标温度对应的一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中不符合变化趋势的数据,且该不符合规律变化数据的个数小于预设个数时,判断该数据为异常数据,并筛除该条异常数据。
[0111]
示例性的,表3中,τ
α
在50℃对应的行数据,可以作为异常数据,这是由于:τ
α
在70℃时,老化电缆的τ
α
数值相比于未老化电缆是减小的趋势,τ
α
在90℃时,老化电缆的τ
α
数值相比于未老化电缆是趋近于增大的趋势;而τ
α
在50℃时,老化电缆相比于未老化电缆的趋势并不明显(待测电缆相比于未老化电缆数值减小,老化试样c相比于未老化电缆数值增大,老化试样b相比于未老化电缆数值增大),故可以作为异常数据;另外,δε
δ
在70℃对应的行数据,也可以作为异常数据。异常数据的过滤规则可以由人为经验设定。
[0112]
示例性的,在上述实施例的基础上,本实施例提供了一种电缆老化状态检测方法的可选实例。如图9所示,具体实现过程包括:
[0113]
s901,获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
[0114]
其中,介电响应包括复介电常数。
[0115]
s902,针对于任一目标温度,对该目标温度对应的复介电常数的实部和虚部进行拟合,确定该目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间。
[0116]
其中,偶极子极化的第二松弛极化强度为无定形区分子链段的松弛极化强度,偶极子极化的第二松弛极化时间为无定形区分子链段的松弛极化时间。
[0117]
s903,根据各目标温度对应的第一松弛极化时间,确定离子式极化的离子跳跃迁移活化能;
[0118]
s904,获取与待测电缆同型号的至少一个参考电缆的参考数据;
[0119]
其中,参考数据包括在各目标温度下对应的第一参考松弛极化强度、第一参考松弛极化时间、第二参考松弛极化强度、第二参考松弛极化时间和离子跳跃迁移参考活化能。
[0120]
s905,基于参考数据,对各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项进行异常数据筛除;
[0121]
s906,根据筛除异常数据后的各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0122]
其中,将各目标温度对应的第一松弛极化强度与各目标温度对应的第一基准强度阈值分别进行比对,确定第一检测结果;将各目标温度对应的第一松弛极化时间与各目标温度对应的第一基准时间阈值分别进行比对,确定第二检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化强度与各目标温度对应的第二基准强度阈值分别进行比对,确定第三检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化时间与各目标温度对应的第二基准时间阈值分别进行比对,确定第四检测结果;将离子跳跃迁移活化能与基准活化能进行比对,确定第五检测结果;根据第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果、第四检测结果和第五检测结果中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0123]
上述s901-s906的具体过程可以参见上述方法实施例的描述,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
[0124]
应该理解的是,虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0125]
基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电缆老化状态检测的电缆老化状态检测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中
所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个电缆老化状态检测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电缆老化状态检测方法的限定,在此不再赘述。
[0126]
在一个实施例中,如图10所示,提供了一种电缆老化状态检测装置1,包括:获取模块11、解析模块12和分析模块13,其中:
[0127]
获取模块11,用于获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
[0128]
解析模块12,用于根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间;
[0129]
分析模块13,用于根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0130]
在一个实施例中,分析模块13包括:
[0131]
确定子模块,用于根据各目标温度对应的第一松弛极化时间,确定离子式极化的离子跳跃迁移活化能;
[0132]
分析子模块,用于根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0133]
在一个实施例中,介电响应包括复介电常数;解析模块12,用于:针对于任一目标温度,对该目标温度对应的复介电常数的实部和虚部进行拟合,确定该目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间。
[0134]
在一个实施例中,该电缆老化状态检测装置还包括筛选模块,用于:获取与待测电缆同型号的至少一个参考电缆的参考数据;其中,参考数据包括在各目标温度下对应的第一参考松弛极化强度、第一参考松弛极化时间、第二参考松弛极化强度、第二参考松弛极化时间和离子跳跃迁移参考活化能;
[0135]
基于参考数据,对各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项进行异常数据筛除。
[0136]
在一个实施例中,偶极子极化的第二松弛极化强度为无定形区分子链段的松弛极化强度,偶极子极化的第二松弛极化时间为无定形区分子链段的松弛极化时间。
[0137]
在一个实施例中,分析子模块,还用于:将各目标温度对应的第一松弛极化强度与各目标温度对应的第一基准强度阈值分别进行比对,确定第一检测结果;
[0138]
将各目标温度对应的第一松弛极化时间与各目标温度对应的第一基准时间阈值分别进行比对,确定第二检测结果;
[0139]
将各目标温度对应的第二松弛极化强度与各目标温度对应的第二基准强度阈值分别进行比对,确定第三检测结果;
[0140]
将各目标温度对应的第二松弛极化时间与各目标温度对应的第二基准时间阈值分别进行比对,确定第四检测结果;
[0141]
将离子跳跃迁移活化能与基准活化能进行比对,确定第五检测结果;
[0142]
根据第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果、第四检测结果和第五检测结果
中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0143]
上述电缆老化状态检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0144]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电缆老化状态检测方法的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电缆老化状态检测方法。
[0145]
本领域技术人员可以理解,图11中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0146]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
[0147]
获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
[0148]
根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间;
[0149]
根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0150]
在一个实施例中,处理器执行计算机程序根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果的逻辑时,具体实现以下步骤:根据各目标温度对应的第一松弛极化时间,确定离子式极化的离子跳跃迁移活化能;根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0151]
在一个实施例中,介电响应包括复介电常数;处理器执行计算机程序根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间的逻辑时,具体实现以下步骤:针对于任一目标温度,对该目标温度对应的复介电常数的实部和虚部进行拟合,确定该目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间。
[0152]
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取与待测电缆同型号的至少一个参考电缆的参考数据;其中,参考数据包括在各目标温度下对应的第一参考松弛极化强度、第一参考松弛极化时间、第二参考松弛极化强度、第二参考松弛极化时间
和离子跳跃迁移参考活化能;基于参考数据,对各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项进行异常数据筛除。
[0153]
在一个实施例中,偶极子极化的第二松弛极化强度为无定形区分子链段的松弛极化强度,偶极子极化的第二松弛极化时间为无定形区分子链段的松弛极化时间。
[0154]
在一个实施例中,处理器执行计算机程序根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果的逻辑时,具体实现以下步骤:将各目标温度对应的第一松弛极化强度与各目标温度对应的第一基准强度阈值分别进行比对,确定第一检测结果;将各目标温度对应的第一松弛极化时间与各目标温度对应的第一基准时间阈值分别进行比对,确定第二检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化强度与各目标温度对应的第二基准强度阈值分别进行比对,确定第三检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化时间与各目标温度对应的第二基准时间阈值分别进行比对,确定第四检测结果;将离子跳跃迁移活化能与基准活化能进行比对,确定第五检测结果;根据第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果、第四检测结果和第五检测结果中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0155]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
[0156]
获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
[0157]
根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间;
[0158]
根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0159]
在一个实施例中,计算机程序根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果的逻辑被处理器执行时,具体实现以下步骤:根据各目标温度对应的第一松弛极化时间,确定离子式极化的离子跳跃迁移活化能;根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0160]
在一个实施例中,介电响应包括复介电常数;计算机程序根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间的逻辑被处理器执行时,具体实现以下步骤:针对于任一目标温度,对该目标温度对应的复介电常数的实部和虚部进行拟合,确定该目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间。
[0161]
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取与待测电缆同型号的至少一个参考电缆的参考数据;其中,参考数据包括在各目标温度下对应的第一参考松弛极化强度、第一参考松弛极化时间、第二参考松弛极化强度、第二参考松弛极化时
间和离子跳跃迁移参考活化能;基于参考数据,对各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项进行异常数据筛除。
[0162]
在一个实施例中,偶极子极化的第二松弛极化强度为无定形区分子链段的松弛极化强度,偶极子极化的第二松弛极化时间为无定形区分子链段的松弛极化时间。
[0163]
在一个实施例中,计算机程序根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果的逻辑被处理器执行时,具体实现以下步骤:将各目标温度对应的第一松弛极化强度与各目标温度对应的第一基准强度阈值分别进行比对,确定第一检测结果;将各目标温度对应的第一松弛极化时间与各目标温度对应的第一基准时间阈值分别进行比对,确定第二检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化强度与各目标温度对应的第二基准强度阈值分别进行比对,确定第三检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化时间与各目标温度对应的第二基准时间阈值分别进行比对,确定第四检测结果;将离子跳跃迁移活化能与基准活化能进行比对,确定第五检测结果;根据第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果、第四检测结果和第五检测结果中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0164]
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
[0165]
获取至少一个目标温度下待测电缆的介电响应;
[0166]
根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间;
[0167]
根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0168]
在一个实施例中,计算机程序根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度和第二松弛极化时间中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果的逻辑被处理器执行时,具体实现以下步骤:根据各目标温度对应的第一松弛极化时间,确定离子式极化的离子跳跃迁移活化能;根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0169]
在一个实施例中,介电响应包括复介电常数;计算机程序根据各目标温度下对应的介电响应,确定各目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间的逻辑被处理器执行时,具体实现以下步骤:针对于任一目标温度,对该目标温度对应的复介电常数的实部和虚部进行拟合,确定该目标温度对应的离子式极化的第一松弛极化强度和第一松弛极化时间,以及偶极子极化的第二松弛极化强度和第二松弛极化时间。
[0170]
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取与待测电缆同型号的至少一个参考电缆的参考数据;其中,参考数据包括在各目标温度下对应的第一参考松弛极化强度、第一参考松弛极化时间、第二参考松弛极化强度、第二参考松弛极化时
间和离子跳跃迁移参考活化能;基于参考数据,对各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项进行异常数据筛除。
[0171]
在一个实施例中,偶极子极化的第二松弛极化强度为无定形区分子链段的松弛极化强度,偶极子极化的第二松弛极化时间为无定形区分子链段的松弛极化时间。
[0172]
在一个实施例中,计算机程序根据各目标温度对应的第一松弛极化强度、第一松弛极化时间、第二松弛极化强度、第二松弛极化时间和离子跳跃迁移活化能中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果的逻辑被处理器执行时,具体实现以下步骤:将各目标温度对应的第一松弛极化强度与各目标温度对应的第一基准强度阈值分别进行比对,确定第一检测结果;将各目标温度对应的第一松弛极化时间与各目标温度对应的第一基准时间阈值分别进行比对,确定第二检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化强度与各目标温度对应的第二基准强度阈值分别进行比对,确定第三检测结果;将各目标温度对应的第二松弛极化时间与各目标温度对应的第二基准时间阈值分别进行比对,确定第四检测结果;将离子跳跃迁移活化能与基准活化能进行比对,确定第五检测结果;根据第一检测结果、第二检测结果、第三检测结果、第四检测结果和第五检测结果中的至少一项,确定待测电缆的老化检测结果。
[0173]
需要说明的是,本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
[0174]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
[0175]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0176]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员
来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。
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