一种配电电缆电磁热场分析系统技术方案

本发明专利技术提供一种配电电缆电磁热场分析系统，包括处理器、感应电压分析模块、电缆磁场分析模块和通道温度分析模块，该配电电缆电磁热场分析系统设计合理，能够对三芯配电电缆在不平衡负载和故障条件下的护套感应电压及通道磁场分布进行分析，综合考虑电缆温度梯度和通道环境的温度场分析，提高分析的准确性，分析了多回电缆同沟敷设情况下的磁场，计算多回电缆相对位置对磁场的影响，同时，感应电压分析时综合考虑了电缆的趋肤效应和邻近效应，为进一步优化电缆通道内的排布提供支持，从而能够有效降低电缆故障率。

【技术实现步骤摘要】
一种配电电缆电磁热场分析系统
本专利技术属于电磁热场
，特别涉及一种配电电缆电磁热场分析系统。
技术介绍
就电场而言，GB50217—2007《电力工程电缆设计规范》规定，电缆线路的正常感应电势最大值应满足下列规定:未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时，不得大于50V；除上述情况外，不得大于300V。结合现场以三芯电缆为主的实际情况，当前缺乏三芯电缆在不平衡负载和故障条件下的护套感应电压的深入研究；三芯电缆的对称结构使得其外磁场处于平衡状态，然而不平衡负荷和故障会影响周围的磁场分布。外磁场可能干扰附近敏感电子设备的正常运行,影响通信线缆的信号传输，甚至对暴露于该场下的人体健康不利，我国环保总局推荐关于职业人员及公众曝露的磁感应强度限值分别为500μT和100μT，当前研究缺乏对电缆通道内磁场强度的深入探讨；有空气流通的电缆通道，如电缆沟、管廊，内部的空气管理一般通过对流实现。经过通道内部与外部空气的流通，控制通道内部空气湿度和特殊气体含量。通常来说，通风系统主要以下几种方式：自然进风和自然排风，自然进风和机械排风，机械进风和机械排风。通道内电缆因为载流产生热量，电缆绝缘寿命受到温度的限制，通道内温度受到电缆排布方式、载流量和排风系统的影响，当前对该问题的分析往往将电缆简化为单一热源，并未对电缆内部各层结构深入探讨，为此，本专利技术提出一种配电电缆电磁热场分析系统。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种电缆局部放电高精度定位和噪音去除方法及装置，该电缆局部放电高精度定位和噪音去除方法及装置设计合理，提供了一种稳定且高效的适用于地下环境的同步机制，为在电缆两端建立以电缆为传播通道，不依赖外部环境的双端通信机制，进而实现时间同步以及定位，从而提高定位精度。为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种配电电缆电磁热场分析系统，该配电电缆电磁热场分析系统设计合理，能够对三芯配电电缆在不平衡负载和故障条件下的护套感应电压及通道磁场分布进行分析，综合考虑电缆温度梯度和通道环境的温度场分析，提高分析的准确性，分析了多回电缆同沟敷设情况下的磁场，计算多回电缆相对位置对磁场的影响，同时，感应电压分析时综合考虑了电缆的趋肤效应和邻近效应，为进一步优化电缆通道内的排布提供支持，从而能够有效降低电缆故障率。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种配电电缆电磁热场分析系统，包括处理器、感应电压分析模块、电缆磁场分析模块和通道温度分析模块，所述处理器(1)用于获取感应电压分析模块(2)、电缆磁场分析模块(3)和通道温度分析模块(4)中的数据，并基于数据进行处理；所述感应电压分析模块负责感应电压分析，利用MoM-SO方法建立电缆的解析电气模型，将电缆的趋肤效应和邻近效应包含进来，实现电缆的准确建模；所述电缆磁场分析模块负责磁场分析，首先分析三芯电缆不对称负荷造成的磁场分布差异，得到磁场分布最大点，与相关规程进行比对，得到在符合规定的情况下，电缆的最大不对称负荷，然后分析故障条件下的磁场畸变，计算与电缆同沟敷设的通信光缆所处位置的磁场变化，为分析电缆故障对通信光缆的影响奠定基础，最后分析多回电缆同沟敷设情况下的磁场，计算多回电缆相对位置对磁场的影响；所述通道温度分析模块负责通道温度分析，就电缆通道温度场分布，对电缆进行深度建模，考虑电缆各层结构及其材料随温度变化特性，将温度梯度影响纳入模型，同时考虑通道通风情况对温度场的影响，将通道结构和材料特性考虑到模型中。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述感应电压分析模块(2)还用于考虑不平衡负载和故障条件下的护套感应电压，最终将理论计算模型、有限元分析模型与实际电缆回路中护套感应电压的测量值进行比对。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述处理器上电性连接有通信接口。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述感应电压分析模块、电缆磁场分析模块和通道温度分析模块均集成安装在处理器上。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述趋肤效应是指当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的表皮部分。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述邻近效应是双线传输线的两导体中，交流电流相互向相邻导体接近的现象，频率和磁导率愈高，电阻系数愈小，这种现象愈显著。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种配电电缆电磁热场分析系统，包括处理器、感应电压分析模块、电缆磁场分析模块、通道温度分析模块和通信接口。1、此配电电缆电磁热场分析系统能够对三芯配电电缆在不平衡负载和故障条件下的护套感应电压及通道磁场分布进行分析，综合考虑电缆温度梯度和通道环境的温度场分析，提高分析的准确性，分析了多回电缆同沟敷设情况下的磁场，计算多回电缆相对位置对磁场的影响，同时，感应电压分析时综合考虑了电缆的趋肤效应和邻近效应，为进一步优化电缆通道内的排布提供支持，从而能够有效降低电缆故障率。2、此配电电缆电磁热场分析系统能够对电缆各层结构及其材料随温度变化特性进行综合考虑，将温度梯度影响纳入模型，同时考虑通道通风情况对温度场的影响，将通道结构和材料特性考虑到模型中，能够有效的提高温度分析的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例中的配电电缆电磁热场分析系统的功能模块图；图2为本专利技术实施例中的配电电缆电磁热场分析系统的感应电压分析流程图；图3为本专利技术实施例中的配电电缆电磁热场分析系统的电缆磁场分析流程图；图4为本专利技术实施例中的配电电缆电磁热场分析系统的通道温度分析流程图；图中：1、处理器；2、感应电压分析模块；3、电缆磁场分析模块；4、通道温度分析模块；5、通信接口。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图4，本专利技术提供一种技术方案：一种配电电缆电磁热场分析系统，包括处理器1、感应电压分析模块2、电缆磁场分析模块3和通道温度分析模块4，所述处理器(1)用于获取感应电压分析模块(2)、电缆磁场分析模块(3)和通道温度分析模块(4)中的数据，并基于数据进行相应处理。所述感应电压分析模块2负责感应电压分析，利用MoM-SO方法建立电缆的解析电气模型，将电缆的趋肤效应和邻近效应包含进来，实现电缆的准确建模，其次考虑不平衡负载和故障条件下的护套感应电压，最终将理论计算模型、有限元分析模型与实际电缆回路中护套感应电压的测量值进行比对；所述电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电电缆电磁热场分析系统，其特征在于，包括处理器(1)、感应电压分析模块(2)、电缆磁场分析模块(3)和通道温度分析模块(4)，所述处理器(1)用于获取感应电压分析模块(2)、电缆磁场分析模块(3)和通道温度分析模块(4)中的数据，并基于数据进行处理；/n所述感应电压分析模块(2)用于负责感应电压分析，利用MoM-SO方法建立电缆的解析电气模型，将电缆的趋肤效应和邻近效应包含进来，实现电缆的准确建模；/n所述电缆磁场分析模块(3)用于负责磁场分析，首先分析三芯电缆不对称负荷造成的磁场分布差异，得到磁场分布最大点，与相关规程进行比对，得到在符合规定的情况下，电缆的最大不对称负荷，然后分析故障条件下的磁场畸变，计算与电缆同沟敷设的通信光缆所处位置的磁场变化，为分析电缆故障对通信光缆的影响奠定基础，最后分析多回电缆同沟敷设情况下的磁场，计算多回电缆相对位置对磁场的影响；/n所述通道温度分析模块(4)用于负责通道温度分析，就电缆通道温度场分布，对电缆进行深度建模，考虑电缆各层结构及其材料随温度变化特性，将温度梯度影响纳入模型，同时考虑通道通风情况对温度场的影响，将通道结构和材料特性考虑到模型中。/n...

【技术特征摘要】
1.一种配电电缆电磁热场分析系统，其特征在于，包括处理器(1)、感应电压分析模块(2)、电缆磁场分析模块(3)和通道温度分析模块(4)，所述处理器(1)用于获取感应电压分析模块(2)、电缆磁场分析模块(3)和通道温度分析模块(4)中的数据，并基于数据进行处理；
所述感应电压分析模块(2)用于负责感应电压分析，利用MoM-SO方法建立电缆的解析电气模型，将电缆的趋肤效应和邻近效应包含进来，实现电缆的准确建模；
所述电缆磁场分析模块(3)用于负责磁场分析，首先分析三芯电缆不对称负荷造成的磁场分布差异，得到磁场分布最大点，与相关规程进行比对，得到在符合规定的情况下，电缆的最大不对称负荷，然后分析故障条件下的磁场畸变，计算与电缆同沟敷设的通信光缆所处位置的磁场变化，为分析电缆故障对通信光缆的影响奠定基础，最后分析多回电缆同沟敷设情况下的磁场，计算多回电缆相对位置对磁场的影响；
所述通道温度分析模块(4)用于负责通道温度分析，就电缆通道温度场分布，对电缆进行深度建模，考虑电缆各层结构及其材料随温度变化特性，将温度梯度影响纳入模型，同时考虑通道通风情况对温度场的影响，将通道结...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍坚，林瑞胜，罗家勇，王清成，李元良，王成成，李宇烨，邓小鹏，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司南宁供电局，
类型：发明
国别省市：广西;45