【技术实现步骤摘要】
考虑半导电屏蔽层宽频特性的高压电缆接头频响建模方法
[0001]本专利技术涉及高电压与绝缘
，尤其涉及一种考虑半导电屏蔽层宽频特性的高压电缆接头频响建模方法。
技术介绍
[0002]随着国内超大型城市的快速发展，电力电缆因具备优异的电气性能在城市电网中的数量快速上升。城市中密集的电力电缆良好、稳定的正常运行直接关系到城市电力电网的安全可靠性。
[0003]在电缆正常运行情况下，常遭受暂态过电压的侵入，对不同类型过电压进行傅里叶频谱分析发现，操作波的主要频段分布在数kHz范围，雷电波的暂态分量集中在1MHz以下，特快速暂态过电压VFTO的主要频段分布在几MHz～几十 MHz范围内。而在电缆故障情况下，则需利用扫频信号对故障点进行定位，其入射信号中止频率高达100MHz。可见，电缆在不同工况下，会受到数kHz～百 MHz的波的侵入，这给电缆的运行评估增加了复杂性。
[0004]电缆接头作为电缆系统的弱点，对其不同频率范围下的宽频响应特性的研究具有重要的意义。已有研究证实，电缆接头内、外半导电屏蔽层具有强烈的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑半导电屏蔽层宽频特性的高压电缆接头频响建模方法，其特征在于，包括：获取预处理后的电缆接头内半导电屏蔽层样品、外半导电屏蔽层样品在预设频率范围内测量得到的第一复介电常数和第二复介电常数；分别对所述第一复介电常数和所述第二复介电常数随频率的变化关系进行拟合，得到与所述内半导电屏蔽层样品对应的第一复介电常数方程和与所述外半导电屏蔽层样品对应的第二复介电常数方程；根据电缆接头的内部结构差异，对所述电缆接头进行分段等效处理，并根据分段结果建立考虑电缆接头导体压接的分布参数等效电路；其中，所述分布参数等效电路包括多个单元电路；考虑分段后的每一单元的结构与材料特性，结合所述第一复介电常数方程和所述第二复介电常数方程，计算所述每一所述单元电路随频率变化的阻抗与导纳；根据每一所述单元电路随频率变化的阻抗与导纳，计算在不同频率下所述电缆接头沿轴向长度变化的特征阻抗、波速度和传播系数，并根据所述特征阻抗和所述传播系数，计算所述电缆接头的转移矩阵与传输系数。2.如权利要求1所述的考虑半导电屏蔽层宽频特性的高压电缆接头频响建模方法，其特征在于，所述根据电缆接头的内部结构差异，对所述电缆接头进行分段等效处理，并根据分段结果建立考虑电缆接头导体压接的分布参数等效电路，具体包括：根据电缆接头的内部结构差异和电缆接头呈轴对称的特性，将所述电缆接头的左半轴部分分成多个串联而成的单元；其中，若所述单元为电缆接头非压接段，所述单元为第一单元；若所述单元为电缆接头压接段，所述单元为第二单元；建立与每一所述第一单元对应的每一第一单元电路和与所述第二单元对应的第二单元电路，以建立考虑电缆接头导体压接的分布参数等效电路。3.如权利要求1或2所述的考虑半导电屏蔽层宽频特性的高压电缆接头频响建模方法，其特征在于，所述考虑分段后的每一单元的结构与材料特性，结合所述第一复介电常数方程和所述第二复介电常数方程，计算所述每一所述单元电路随频率变化的阻抗与导纳，具体包括：对于每一所述单元电路，计算所述单元电路随频率变化的分布电阻和分布电感分布，并根据所述分布电阻和所述分布电感，计算所述单元电路随频率变化的阻抗；计算所述单元电路中每一材料结构层随频率变化的导纳，并对所有材料结构层随频率变化的导纳进行并联计算，得到所述单元电路随频率变化的导纳；其中，所述单元电路含有的材料结构层包括主绝缘层和半导电阻水层，同时还包括有内半导电屏蔽层和外半导电屏蔽层中的至少一种，且所述内半导电屏蔽层随频率变化的导纳是根据所述第一复介电常数方程计算得到的，所述外半导电屏蔽层随频率变化的导纳是根据所述第二复介电常数方程计算得到的。4.如权利要求3所述的考虑半导电屏蔽层宽频特性的高压电缆接头频响建模方法，其特征在于，所述单元电路随频率变化的分布电阻通过如下步骤计算：当所述单元电路为第一单元电路时，根据如下公式计算所述第一单元电路随频率变化的分布电阻：
当所述单元电路为第二单元电路时，根据如下公式计算所述第二单元电路随频率变化的分布电阻：的分布电阻：a
′
＝a
″
+Δd其中，R(ω)为第一单元的分布电阻，ω为角频率，a1为内导体外半径，a2为外导体内半径，ρ1为内导体电阻率，ρ2为外导体电阻率，μ0为真空磁导率，R'(ω)为第...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯帅，惠宝军，傅明利，黎小林，朱闻博，展云鹏，冯宾，张逸凡，章彬，伍国兴，徐曙，陈潇，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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