一种高压电缆中间接头间歇性放电定量确定方法和系统与流程

本发明涉及高压电缆中间接头，尤其涉及一种高压电缆中间接头间歇性放电定量确定方法和系统。

背景技术：

1、高压电缆中间接头是高压电缆线路中最关键的附件，由于电缆中间接头结构复杂，需现场安装且安装工艺水平参差不齐，局部电场容易畸变，电缆中间接头成为高压电缆运行的薄弱环节。而硅橡胶因具有良好的力学性能、电气性能和耐热性能，被广泛应用于高压电缆中间接头的生产中。在实际运行中，高压电缆中间接头内部的硅橡胶在长期电、热作用下会逐渐劣化并产生电树枝，随着时间的推移，电树枝愈发恶劣，并导致中间接头内部发生放电现象。现有的硅橡胶的劣化甚至会导致高压电缆接头发生爆炸并引发火灾。而在高压电缆接头整体预制件的外侧存在一层半导电层，半导电层起到均匀电压、屏蔽和导电作用。此外，半导电还可以使得高压电缆接头的内部放电变成高阻接地放电，对放电的发展有抑制作用。

2、然而，现有的高压电缆中间接头半导电层的电导率普遍较高，无法起到很好的抑制作用。

技术实现思路

1、本发明提供了一种高压电缆中间接头间歇性放电定量确定方法和系统，解决了现有的高压电缆中间接头半导电层的电导率普遍较高，无法起到很好的抑制作用的技术问题。

2、本发明第一方面提供的一种高压电缆中间接头间歇性放电定量确定方法，涉及高压电缆中间接头应力锥硅橡胶间歇性放电装置，所述高压电缆中间接头应力锥硅橡胶间歇性放电装置包括目标第一硅橡胶和半导电层；所述方法包括：

3、响应于接收到的放电定量确定请求，获取所述放电定量确定请求对应的高压电缆中间接头应力锥硅橡胶间歇性放电装置的放电定量数据；

4、基于所述放电定量数据中的电源电压峰值、放电时间、间隙等效电容和半导电电阻，确定所述目标第一硅橡胶的间隙电压值；

5、基于所述间隙电压值、所述放电定量数据中的电场频率、间隙距离和间隙内气体压力值，确定所述目标第一硅橡胶的间隙击穿临界电压值；

6、当所述间隙电压值达到所述间隙击穿临界电压值时，则采用所述放电定量数据中的回路电流、回路电阻、电弧等效电阻、所述半导电层的半导电电阻和环境温度，确定所述目标第一硅橡胶的电弧温度；

7、基于所述电弧温度和所述电弧温度对应的计算公式，确定所述半导电层的半导电电阻与所述目标第一硅橡胶的电弧温度的抑制关系，并确定所述高压电缆中间接头的间歇性放电定量信息。

8、可选地，所述高压电缆中间接头应力锥硅橡胶间歇性放电装置包括钨针、第一硅橡胶、第二硅橡胶和所述半导电层；还包括：

9、将所述钨针扎入所述第一硅橡胶，采用击穿电压测试仪与所述钨针连接；

10、启动所述击穿电机测试仪进行放电，电流通过所述钨针击穿所述第一硅橡胶，得到所述目标第一硅橡胶；

11、将所述钨针垂直于所述目标第一硅橡胶上方，且与所述目标第一硅橡胶的击穿洞口相接触；

12、将所述目标第一硅橡胶通过所述半导电层与所述第二硅橡胶连接，并在所述半导体层位于所述目标第一硅橡胶和所述第二硅橡胶的另一侧端上设置有铝箔纸；

13、通过实验设备对所述钨针进行放电，测量所述实验设备放电时的电源电压值、电源电压峰值、放电时间、电场频率、所述半导电层的半导电电阻、所述目标第一硅橡胶的电弧电阻和间隙内气体压力值，生成第一放电定量数据；

14、测量所述目标第一硅橡胶的间隙距离和未放电时间隙的等效电容，生成第二放电定量数据；

15、采用所述第一放电定量数据和所述第二放电定量数据，生成所述高压电缆中间接头间歇性放电装置的放电定量数据。

16、可选地，所述基于所述放电定量数据中的电源电压峰值、放电时间、间隙等效电容和半导电电阻，确定所述目标第一硅橡胶的间隙电压值的步骤，包括：

17、采用所述放电定量数据中的电源电压峰值和放电时间，计算电源电压值；

18、采用所述电源电压值、所述放电定量数据中的间隙等效电容和半导电电阻，计算所述目标第一硅橡胶的间隙电压值。

19、可选地，所述基于所述间隙电压值、所述放电定量数据中的电场频率、间隙距离和间隙内气体压力值，确定所述目标第一硅橡胶的间隙击穿临界电压值的步骤，包括：

20、基于多个所述间隙电压值，确定多个实验常数；

21、采用多个所述实验常数、所述放电定量数据中的电场频率、目标第一硅橡胶的间隙距离和间隙内气体压力值，计算所述目标第一硅橡胶的间隙击穿临界电压值；其中，所述间隙击穿临界电压值的计算公式为：

22、

23、式中，uj表示间隙击穿临界电压值，b和a均表示实验常数，d表示间隙距离，p表示间隙内气体压力值，f表示电场频率。

24、可选地，所述放电定量数据还包括第三放电定量数据；所述方法还包括：

25、当所述目标第一硅橡胶两端的间隙达到击穿临界电压时，则所述目标第一硅橡胶被击穿且产生电弧；

26、更换所述实验设备对应的等效模型中的连接开关，并更新所述实验设备的放电过程，生成更新放电过程；

27、测量所述更新放电过程的回路电流、回路电阻和环境温度，生成所述第三放电定量数据。

28、可选地，所述当所述间隙电压值达到所述间隙击穿临界电压值时，则采用所述放电定量数据中的回路电流、回路电阻、电弧等效电阻、所述半导电层的半导电电阻和环境温度，确定所述目标第一硅橡胶的电弧温度的步骤，包括：

29、当所述间隙电压值达到所述间隙击穿临界电压值时，则获取预设斯蒂芬-玻尔兹曼定量和电弧加热方程；

30、基于所述预设斯蒂芬-玻尔兹曼定量和所述电弧加热方程，采用所述放电定量数据中的回路电流、回路电阻、电弧等效电阻和所述半导电层的半导电电阻、预设比例常数和环境温度，确定所述目标第一硅橡胶的电弧温度。

31、可选地，所述基于所述电弧温度和所述电弧温度对应的计算公式，确定所述半导电层的半导电电阻与所述目标第一硅橡胶的电弧温度的抑制关系，并确定所述高压电缆中间接头的间歇性放电定量信息的步骤，包括：

32、通过所述电弧温度的计算公式，获取所述半导电层的半导电电阻与所述目标第一硅橡胶的电弧温度的抑制关系；

33、基于所述抑制关系，通过调节所述半导电层的半导电电阻，以使所述目标第一硅橡胶的电弧温度达到预设阈值范围，生成所述高压电缆中间接头的间歇性放电定量信息。

34、本发明第二方面提供的一种高压电缆中间接头间歇性放电定量确定系统，涉及高压电缆中间接头应力锥硅橡胶间歇性放电装置，所述高压电缆中间接头应力锥硅橡胶间歇性放电装置包括目标第一硅橡胶和半导电层；所述系统包括：

35、放电定量数据模块，用于响应于接收到的放电定量确定请求，获取所述放电定量确定请求对应的高压电缆中间接头应力锥硅橡胶间歇性放电装置的放电定量数据；

36、间隙电压值模块，用于基于所述放电定量数据中的电源电压峰值、放电时间、间隙等效电容和半导电电阻，确定所述目标第一硅橡胶的间隙电压值；

37、间隙击穿临界电压值模块，用于基于所述间隙电压值、所述放电定量数据中的电场频率、间隙距离和间隙内气体压力值，确定所述目标第一硅橡胶的间隙击穿临界电压值；

38、电弧温度模块，用于当所述间隙电压值达到所述间隙击穿临界电压值时，则采用所述放电定量数据中的回路电流、回路电阻、电弧等效电阻、所述半导电层的半导电电阻和环境温度，确定所述目标第一硅橡胶的电弧温度；

39、放电定量信息模块，用于基于所述电弧温度和所述电弧温度对应的计算公式，确定所述半导电层的半导电电阻与所述目标第一硅橡胶的电弧温度的抑制关系，并确定所述高压电缆中间接头的间歇性放电定量信息。

40、本发明第三方面提供的一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一项所述的高压电缆中间接头间歇性放电定量确定方法的步骤

41、本发明第四方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一项所述的高压电缆中间接头间歇性放电定量确定方法。

42、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

43、本发明模拟高压电缆中间接头应力锥硅橡胶间歇性放电的定量实验方法，用于研究高压电缆接头内部中半导电对应力锥硅橡胶放电的抑制作用，从而确定高压电缆中间接头的间歇性放电定量信息。