一种基于电阻变化判断配电线缆老化状态的方法技术

本发明专利技术涉及电缆老化技术领域，具体地说是一种基于电阻变化判断配电线缆老化状态的方法。其特征在于：包括如下步骤：S1，边缘计算终端采集配电线缆的电流值、温度值；S2，边缘计算终端进行数据采集；S3，边缘计算终端每个统计阶段至少进行一个完整采集时段的数据采集；S4，计算每个采集点的电流、线缆升温差值，并对采集时段的数据进行均值计算；S5，计算初期数据的老化系数k0，并由边缘计算终端上传至云平台；S6，横向比较，发送协查通知。同现有技术相比，通过采集配电线缆电流值、温度值计算得出配电线缆的老化系数，并且持续采集参数为依据，对老化系数进行修正，对边缘计算终端上传至云平台，形成更加精准分析判断。形成更加精准分析判断。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电阻变化判断配电线缆老化状态的方法


[0001]本专利技术涉及电缆老化
，具体地说是一种基于电阻变化判断配电线缆老化状态的方法。

技术介绍

[0002]供配电线缆老化，一般指线缆在长期的电流过负载、环境温度异常、环境湿度异常等因素影响下，供配电线缆温度持久性升高导致绝缘层强度损害，线缆电阻增大。供配电线缆老化会增加电能损耗，线缆发热量增大，容易引燃周边易燃物品，是现代城市内火灾的主要成因。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服现有技术的不足，提供一种基于电阻变化判断配电线缆老化状态的方法。
[0004]为实现上述目的，设计一种基于电阻变化判断配电线缆老化状态的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，边缘计算终端采集配电线缆的电流值、温度值，对于每一个供配电线缆数据的采集频率为每秒一次；S2，边缘计算终端以供配电线缆承载电流为0，且下一个采集时段承载电流超过0作为数据采集起点，以供配电线缆承载电流为0，线缆温度等于环境温度，且前一个采集时段供配电线缆承载电流为0，线缆温度大于环境温度作为数据采集的终点，进行数据采集；S3，边缘计算终端每个统计阶段至少进行一个完整采集时段的数据采集，并剔除采集时段超过一个小时的数据；S4，计算每个采集点的电流、线缆升温差值，并对采集时段的数据进行均值计算；S5，计算初期数据的老化系数k0，并由边缘计算终端上传至云平台；S6，云平台对老化系数k0进行横向比较，当k0数值连续三个统计时段高于监测池95%以上和/或高于默认警戒值J，则云平台发送协查通知，要求系统维保、相关物业电工对该线缆的情况进行现场跟踪和检查，确认存在老化问题的线缆，由协查人在系统内对该线缆老化进行标注；所述的步骤S5中初期数据的老化系数，I1为某个采集时段配电线缆的承载电流，ΔT1为某个采集时段配电线缆的温度，I2为下一个采集时段配电线缆的承载电流，ΔT2为下一个采集时段配电线缆的温度。
[0005]所述的统计阶段为一个月。
[0006]所述的步骤S6中的监测池是将所有被监测线缆的同一时期老化系数值放到一个池子中，找出对应的疑似问题线缆，具体方法如下：将每一时段所有线缆的老化系数k0放到一个数组中，通过自然排序找到k0数值最大的5%，记录被查出的线缆，当同一线缆在连续的三个时段中均属于k0数值最大的5%的范围内时，判断该线缆需要进行人工现场排查。
[0007]默认警戒值J的确定方法如下：当人工排查线缆后，认定线缆已经老化，则以该线缆的老化系数k0的连续三个月均值作为默认警戒值J。
[0008]本专利技术同现有技术相比，通过采集配电线缆电流值、温度值计算得出配电线缆的老化系数，并且持续采集参数为依据，对老化系数进行修正，对边缘计算终端上传至云平台，形成更加精准分析判断。
具体实施方式
[0009]实施例一：本实施例是一种基于电阻变化判断配电线缆老化状态的方法，包括如下步骤：S1，边缘计算终端采集配电线缆的电流值、温度值，对于每一个供配电线缆数据的采集频率为每秒一次；S2，边缘计算终端以供配电线缆承载电流为0，且下一个采集时段承载电流超过0作为数据采集起点，以供配电线缆承载电流为0，线缆温度等于环境温度，且前一个采集时段供配电线缆承载电流为0，线缆温度大于环境温度作为数据采集的终点，进行数据采集；S3，边缘计算终端每个统计阶段至少进行一个完整采集时段的数据采集，并剔除采集时段超过一个小时的数据；S4，计算每个采集点的电流、线缆升温差值，并对采集时段的数据进行均值计算；S5，计算初期数据的老化系数k0，并由边缘计算终端上传至云平台；S6，云平台对老化系数k0进行横向比较，当k0数值连续三个统计时段高于监测池95%以上和/或高于默认警戒值J，则云平台发送协查通知，要求系统维保、相关物业电工对该线缆的情况进行现场跟踪和检查，确认存在老化问题的线缆，由协查人在系统内对该线缆老化进行标注；所述的步骤S5中初期数据的老化系数，I1为某个采集时段配电线缆的承载电流，ΔT1为某个采集时段配电线缆的温度，I2为下一个采集时段配电线缆的承载电流，ΔT2为下一个采集时段配电线缆的温度。
[0010]所述的统计阶段为一个月。
[0011]所述的步骤S6中的监测池是将所有被监测线缆的同一时期老化系数值放到一个池子中，找出对应的疑似问题线缆，具体方法如下：将每一时段所有线缆的老化系数k0放到一个数组中，通过自然排序找到k0数值最大的5%，记录被查出的线缆，当同一线缆在连续的三个时段中均属于k0数值最大的5%的范围内时，判断该线缆需要进行人工现场排查。
[0012]默认警戒值J的确定方法如下：当人工排查线缆后，认定线缆已经老化，则以该线缆的老化系数k0的连续三个月均值作为默认警戒值J。
[0013]其中老化系数k0计算公式的推导过程如下：导电线缆自热，认为与电流、电阻以及通电的时长有关，其计算公式如下：Q=I2*R*t。其中，Q为导线因承载电流而产生的热量，I为承载的电流量，R为导线的电阻，t为导线承载电流的时长。
[0014]由于在常规情况下，测量导线自热程度的直接采集数据是温度，因此可以导线自热的热量还与导线的比热容参数、导线质量以及导线升温等因素相关，其计算公式如下：Q=
c*m*
△
T。其中c为比容热，m为导线质量、
△
T为导线升温差。
[0015]以上两个等式合并后，则：c*m*
△
T = I2*R*t。
[0016]对于同一根供配电线缆，相同的用电负荷下，老化后的线缆发热量增大，说明线缆老化后，该导线的电阻可能存在变化，这种变化系数可以用k来表示。则导线老化自热公式可以表达为：c*m*
△
T = I2*R*(1+k)*t。
[0017]其中R为供配电线缆的完成铺设时采集测量出的电阻值，k为线缆老化过程中电阻的变化系数值；c为导线材质得理论比热容。这个k值是伴随老化程度逐步升高的，因此这个系数值也是可以反映线缆老化的可测量依据之一。
[0018]以上公式中，由于一个配电线缆的比热容c 、导线质量m、导线初始测量电阻值R均是不变的，因此计算k值所需采集的数据需要包含：供配电线缆的电流、线缆温度、环境温度、采集时间。实际使用时，以期初数据计算与当期采集数据进行比较计算，用于比较计算的历史数据中，则k1=0。
[0019]根据以上推论，计算公式继续演换：c*m/R = I
12
*(1+0)*t1/
△
T
1 = I
22
*(1+k2)*t2/
△
T2I
12
*t1/
△
T
1 = I
22
*t2/
△
T
2 + I
22
*k2*t2/
△
T2k
2 = (I
12
*t1/
△
T1ꢀ‑ꢀ
I
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电阻变化判断配电线缆老化状态的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，边缘计算终端采集配电线缆的电流值、温度值，对于每一个供配电线缆数据的采集频率为每秒一次；S2，边缘计算终端以供配电线缆承载电流为0，且下一个采集时段承载电流超过0作为数据采集起点，以供配电线缆承载电流为0，线缆温度等于环境温度，且前一个采集时段供配电线缆承载电流为0，线缆温度大于环境温度作为数据采集的终点，进行数据采集；S3，边缘计算终端每个统计阶段至少进行一个完整采集时段的数据采集，并剔除采集时段超过一个小时的数据；S4，计算每个采集点的电流、线缆升温差值，并对采集时段的数据进行均值计算；S5，计算初期数据的老化系数k0，并由边缘计算终端上传至云平台；S6，云平台对老化系数k0进行横向比较，当k0数值连续三个统计时段高于监测池95%以上和/或高于默认警戒值J，则云平台发送协查通知，要求系统维保、相关物业电工对该线缆的情况进行现场跟踪和检查，确认存在老化问题的线缆，由协查人在系统内对该线缆老化进行标注；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永华，薛梅子，吴伟，
申请(专利权)人：上海永天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：