【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及中間接頭防爆，具體而言，涉及一種中間接頭通道電弧注入能量的臨界值計算方法、裝置、計算機可讀存儲介質(zhì)和仿真系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、高壓電力電纜作為現(xiàn)代社會不可或缺的基礎設施之一，為城市的電力供應提供了高效、安全的輸電途徑。在城市化和電氣化進程中，電纜系統(tǒng)已成為可靠能源傳輸?shù)氖走x。
2、然而，電纜系統(tǒng)中存在一個關鍵的薄弱點，即電纜中間接頭。過去的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，超過七成的電纜爆炸事故發(fā)生在中間接頭處。由于其復雜的結(jié)構(gòu)和特殊的工作環(huán)境，中間接頭容易受到外部雜質(zhì)、濕氣等因素的影響，從而引發(fā)局部電場異常、放電現(xiàn)象，最終可能導致電纜事故，如爆炸和火災。
3、在電纜系統(tǒng)中，電纜中間接頭的脆弱性不僅僅表現(xiàn)在其故障的頻發(fā)，更顯著的是可能引發(fā)電弧擊穿，造成不可預測的損害。為了更深入地了解電纜中間接頭爆炸時的電弧能量釋放，需要進行詳細的計算和分析。
4、綜上，在高壓電纜中間接頭的防爆設計領域亟需一種中間接頭中通道電弧對銅網(wǎng)的注入能量的臨界值的計算方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的主要目的在于提供一種中間接頭通道電弧注入能量的臨界值計算方法、裝置、計算機可讀存儲介質(zhì)和仿真系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少一種對中間接頭爆炸時的注入能量的計算方法的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種中間接頭通道電弧注入能量的臨界值計算方法，所述中間接頭外包裹有銅網(wǎng)，所述方法包括：獲取第一目標參數(shù)，根據(jù)所述第一目標參數(shù)計算所述銅網(wǎng)的注入熱量得到第
3、可選地，根據(jù)所述第一目標參數(shù)計算所述銅網(wǎng)的注入熱量得到第一注入熱量，包括：獲取目標電場和預設體積，根據(jù)所述目標電流和所述預設體積計算所述通道電弧注入所述銅網(wǎng)的焦耳熱，得到第二注入熱量，所述目標電場為所述銅網(wǎng)內(nèi)部的電場；獲取目標電流、預設系數(shù)和目標半徑，根據(jù)所述目標電流、所述預設系數(shù)和所述目標半徑計算所述通道電弧輸入所述銅網(wǎng)的邊界熱源，得到第三注入熱量，所述目標電流為所述通道電弧的電流，所述目標半徑為所述通道電弧的半徑；對所述第二注入熱量和所述第三注入熱量進行求和，得到所述第一注入熱量。
4、可選地，根據(jù)所述目標電流和所述預設體積計算所述通道電弧注入所述銅網(wǎng)的焦耳熱，得到第二注入熱量，包括：根據(jù)所述預設體積確定所述銅網(wǎng)在所述預設體積內(nèi)的電流密度得到目標電流密度；將所述目標電流密度、所述預設體積和所述目標電場代入第一目標公式計算功率，得到注入功率：p＝∫vljdv；其中，l為所述目標電場，v為所述預設體積，p為所述注入功率，j為所述目標電流密度；將所述注入功率代入第二目標公式得到所述第二注入熱量：其中，w為所述第二注入熱量，t為所述通道電弧的作用時間。
5、可選地，根據(jù)所述目標電流、所述預設系數(shù)和所述目標半徑計算所述通道電弧輸入所述銅網(wǎng)的邊界熱源，得到第三注入熱量，包括：將所述目標電流、所述預設系數(shù)和所述目標半徑代入第三目標公式計算所述第三注入熱量：其中，q為所述第三注入熱量，a為所述預設系數(shù)，用于表征所述通道電弧對所述邊界熱源的影響程度，r為距離所述通道電弧中心距離為r的點，i(t)為所述目標電流，r(t)為所述目標半徑，t為獲取時刻。
6、可選地，根據(jù)所述第一注入熱量和所述第二目標參數(shù)對所述銅網(wǎng)的熱傳導過程進行計算，得到銅網(wǎng)暫態(tài)溫度分布，包括：獲取目標密度、目標比熱容、目標傳熱系數(shù)和第一目標溫度，所述目標密度為所述銅網(wǎng)的密度，所述目標比熱容為所述銅網(wǎng)的比熱容，所述目標傳熱系數(shù)為所述銅網(wǎng)的傳熱系數(shù)，所述目標電導率為所述銅網(wǎng)的電導率，所述第一目標溫度為所述銅網(wǎng)的初始溫度；根據(jù)所述目標密度、所述目標比熱容、所述目標傳熱系數(shù)、所述目標電導率和所述第一目標溫度構(gòu)建熱傳導方程：其中，ρ為所述目標密度，c為所述目標比熱容，dθ為溫度變化量，▽為梯度算子，k為所述目標傳熱系數(shù)，θ為所述初始溫度，m滿足m＝q+w；獲取目標質(zhì)量和目標潛熱，所述目標質(zhì)量為所述銅網(wǎng)的質(zhì)量，所述目標潛熱為所述銅網(wǎng)相變的潛熱；根據(jù)所述目標質(zhì)量和所述目標潛熱構(gòu)建相變方程：其中，m為所述目標質(zhì)量，l為所述目標潛熱；對所述熱傳導方程和所述相變方程進行聯(lián)立并求解，得到所述銅網(wǎng)暫態(tài)溫度分布。
7、可選地，根據(jù)所述銅網(wǎng)暫態(tài)分布確定所述銅網(wǎng)的損傷面積和損傷深度，得到第一損傷面積和第一損傷深度，包括：以所述銅網(wǎng)任意位置為原點構(gòu)建三維直角坐標系，并遍歷所述三維直角坐標系中所述銅網(wǎng)各位置的溫度，得到第二目標溫度；在所述第二目標溫度大于或等于第二閾值的情況下，將對應位置確定為損傷位置，在所述第二目標溫度小于所述第二閾值的情況下，將對應位置確定為未損傷位置；根據(jù)所述損傷位置和所述未損傷位置確定所述第一損傷面積和所述第一損傷深度。
8、可選地，在計算所述第一損傷面積和所述第二損傷面積的差值，得到第一偏差，計算所述第一損傷深度和所述第二損傷深度的差值，得到第二偏差之后，所述方法還包括：在所述第一偏差或所述第二偏差大于所述第一閾值的情況下，以預設梯度增大所述預設系數(shù)并重新計算所述第一偏差和所述第二偏差直至所述第一偏差和所述第二偏差均小于或等于所述第一閾值。
9、根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種中間接頭通道電弧注入能量的臨界值計算裝置，所述中間接頭外包裹有銅網(wǎng)，所述裝置包括：第一獲取單元，用于獲取第一目標參數(shù)，根據(jù)所述第一目標參數(shù)計算所述銅網(wǎng)的注入熱量得到第一注入熱量，所述第一目標參數(shù)至少包括通道電弧的電流密度、電流和半徑；第二獲取單元，用于獲取第二目標參數(shù)，根據(jù)所述第一注入熱量和所述第二目標參數(shù)對所述銅網(wǎng)的熱傳導過程進行計算，得到銅網(wǎng)暫態(tài)溫度分布，所述第二目標參數(shù)至少包括所述銅網(wǎng)的密度和比熱容；第一計算單元，用于根據(jù)所述銅網(wǎng)暫態(tài)分布確定所述銅網(wǎng)的損傷面積和損傷深度，得到第一損傷面積和第一損傷深度，獲取所述銅網(wǎng)的實際損傷面積和實際損傷深度，得到第二損傷面積和第二損傷深度；第二計算單元，用于計算所述第一損傷面積和所述第二損傷面積的差值，得到第一偏差，計算所述第一損傷深度和所述第二損傷深度的差值，得到第二偏差，在所述第一偏差和所述第二偏差均小于或等于第一差值的情況下，根據(jù)所述第二目標參數(shù)計算所述中間接頭通道電弧對所述銅網(wǎng)的注入能量得到能量臨界值。
10、根據(jù)本申請的再一方面，提供了一本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種中間接頭通道電弧注入能量的臨界值計算方法，其特征在于，所述中間接頭外包裹有銅網(wǎng)，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一目標參數(shù)計算所述銅網(wǎng)的注入熱量得到第一注入熱量，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述目標電流和所述預設體積計算所述通道電弧注入所述銅網(wǎng)的焦耳熱，得到第二注入熱量，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述目標電流、所述預設系數(shù)和所述目標半徑計算所述通道電弧輸入所述銅網(wǎng)的邊界熱源，得到第三注入熱量，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一注入熱量和所述第二目標參數(shù)對所述銅網(wǎng)的熱傳導過程進行計算，得到銅網(wǎng)暫態(tài)溫度分布，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述銅網(wǎng)暫態(tài)分布確定所述銅網(wǎng)的損傷面積和損傷深度，得到第一損傷面積和第一損傷深度，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在計算所述第一損傷面積和所述第二損傷面積的差值，得到第一偏差，計算所述第一損傷深度和所述第二損傷深度
8.一種中間接頭通道電弧注入能量的臨界值計算裝置，其特征在于，所述中間接頭外包裹有銅網(wǎng)，所述裝置包括：
9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲的程序，其中，在所述程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設備執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任意一項所述的方法。
10.一種仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括：一個或多個處理器，存儲器，以及一個或多個程序，其中，所述一個或多個程序被存儲在所述存儲器中，并且被配置為由所述一個或多個處理器執(zhí)行，所述一個或多個程序包括用于執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任意一項所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種中間接頭通道電弧注入能量的臨界值計算方法，其特征在于，所述中間接頭外包裹有銅網(wǎng)，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一目標參數(shù)計算所述銅網(wǎng)的注入熱量得到第一注入熱量，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述目標電流和所述預設體積計算所述通道電弧注入所述銅網(wǎng)的焦耳熱，得到第二注入熱量，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述目標電流、所述預設系數(shù)和所述目標半徑計算所述通道電弧輸入所述銅網(wǎng)的邊界熱源，得到第三注入熱量，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一注入熱量和所述第二目標參數(shù)對所述銅網(wǎng)的熱傳導過程進行計算，得到銅網(wǎng)暫態(tài)溫度分布，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述銅網(wǎng)暫態(tài)分布確定所述銅網(wǎng)的損傷面積和損傷深...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李海深，黃毓華，李辰，仇煒，崔江靜，蔡蔚，孫俊勁，梁育雄，
申請(專利權(quán))人：廣東電網(wǎng)有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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