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基于改进SSTDR的XLPE电缆抗干扰故障定位仿真
1
作者 王毅 赖国鹏 +3 位作者 罗樟 何家骏 陈权峰 花之蕾 《电力工程技术》 北大核心 2026年第3期46-56,共11页
随着交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电力电缆在现代电网中的广泛应用,其复杂的敷设环境及外界电磁干扰对电缆故障定位精度造成了较大影响。为解决现有电缆故障定位方法在高噪声环境中故障定位精度较低的问题,文中提出一种... 随着交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电力电缆在现代电网中的广泛应用,其复杂的敷设环境及外界电磁干扰对电缆故障定位精度造成了较大影响。为解决现有电缆故障定位方法在高噪声环境中故障定位精度较低的问题,文中提出一种基于扩展频谱时域反射(spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR)改进的电缆故障定位方法。首先,引入M序列多周期信号建模方法,结合加窗滤波与自适应小波去噪方法对反射信号进行优化处理;然后,采用基于平滑相关变换(smoothed coherence transform,SCOT)加权函数的二次互相关加权方法,处理每个周期的入射信号与滤波后的反射信号,得到每个周期的相关系数,并通过算术平均得到最终的定位信息;最后,采用高斯平滑滤波方法增强故障位置的峰值特征,并通过峰值检测算法确定故障的位置信息。基于MATLAB/Simulink平台的仿真实验表明,在-20 dB低信噪比条件下,文中方法对不同位置的短路、开路故障以及多支路故障的平均定位误差均小于0.062 m,平均相对误差低于0.25%。与传统方法和现有技术相比,文中方法在低信噪比条件下能够实现有效定位,且定位相对误差至少提高0.01%。实验结果进一步验证了文中方法具有良好的抗噪声故障定位性能。 展开更多
关键词 电缆故障定位 扩展频谱时域反射(SSTDR) M序列 多周期信号建模 小波去噪 高斯平滑滤波 峰值检测
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不同弯折角度下悬挂电缆火蔓延行为试验研究
2
作者 彭伟 王依婷 +2 位作者 李雪豪 周月 谷恒 《消防科学与技术》 北大核心 2026年第3期1-6,共6页
为探讨弯折角度与横截面积对悬挂电缆燃烧特性的影响,选取长度一致的扁平三铜芯交联绝缘聚乙烯电缆作为研究对象,开展了20组电缆燃烧试验,通过测量火焰温度、熔滴温度、电缆火蔓延时间及火蔓延速度等关键参数,分析了不同弯折角度和横截... 为探讨弯折角度与横截面积对悬挂电缆燃烧特性的影响,选取长度一致的扁平三铜芯交联绝缘聚乙烯电缆作为研究对象,开展了20组电缆燃烧试验,通过测量火焰温度、熔滴温度、电缆火蔓延时间及火蔓延速度等关键参数,分析了不同弯折角度和横截面积对电缆火蔓延行为的影响。结果表明:弯折角度减小时,火蔓延速度呈现先增大后减小的趋势,且在θ=90°时达到峰值,此峰值状态下的火蔓延速度约为θ=180°时火蔓延速度的1.6倍。横截面积与火蔓延速度呈负相关,横截面积为2.5 mm^(2)电缆的火蔓延速度为16.0 mm^(2)电缆火蔓延速度的1.9倍。同时,弯折角度越小,横截面积越大,贴附电缆流淌的熔滴数量越多,熔滴温度越高。此外,弯折处火焰最高温度随着弯折角度减小而增加,横截面积增加时,火焰最高温度先增大后减小。 展开更多
关键词 电缆火灾 悬挂电缆 弯折角度 横截面积 火蔓延
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交联聚乙烯绝缘线芯脱气与副产物扩散研究
3
作者 郭宁 曹婧 +2 位作者 高岩松 王猛 高俊国 《电线电缆》 2026年第3期1-14,共14页
高压电缆绝缘普遍采用过氧化物交联聚乙烯,在交联过程中产生的甲烷、苯乙酮等副产物易引发绝缘击穿与局部放电,需要通过脱气工艺去除。然而,脱气工艺存在周期长、能耗高的制约因素。为克服上述限制,文中系统综述了副产物的检测方法,厘... 高压电缆绝缘普遍采用过氧化物交联聚乙烯,在交联过程中产生的甲烷、苯乙酮等副产物易引发绝缘击穿与局部放电,需要通过脱气工艺去除。然而,脱气工艺存在周期长、能耗高的制约因素。为克服上述限制,文中系统综述了副产物的检测方法,厘清了温度、时间、电缆结构、材料参数,以及多组分扩散因素对脱气过程的影响,为后续试验与仿真研究提供了理论依据。分析表明,测量技术正向非破坏性原位检测方向发展;仿真模型已从一维简化模型发展为热-质耦合的二维有限元模型,解析能力增强,但对多组分竞争扩散机制的描述尚不完善。文中确认了温度、时间,以及绝缘厚度、结晶度等材料属性是决定脱气效率的关键因素,而多组分竞争扩散行为对绝缘电学性能具有决定性影响。未来应重点建立基于非平衡热力学的多组分传质模型,构建试验与仿真双向驱动的验证体系,发展机理与数据融合的智能脱气工艺,结合模型与复合加热技术实现精准控制,推动电缆制造向智能化与绿色化升级。 展开更多
关键词 脱气处理 交联副产物 计算模型 检测方法
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基于等效弹性模量法评估电缆与附件界面压力的方法研究
4
作者 薛强 周小楠 +4 位作者 焦宇阳 赵洋 马宪伟 郑迪 王霞 《绝缘材料》 北大核心 2026年第1期138-145,共8页
电缆附件是电力输电系统的薄弱环节,其界面压力的可靠性对整体电气性能至关重要。研究发现,界面压力与电缆附件过盈量和硅橡胶材料的弹性模量密切相关。本文通过拉伸态硅橡胶材料的应力松弛实验,提出表征电缆附件运行中应力松弛特性的... 电缆附件是电力输电系统的薄弱环节,其界面压力的可靠性对整体电气性能至关重要。研究发现,界面压力与电缆附件过盈量和硅橡胶材料的弹性模量密切相关。本文通过拉伸态硅橡胶材料的应力松弛实验,提出表征电缆附件运行中应力松弛特性的等效弹性模量概念,建立起老化与界面压力影响的定量关系,提出基于等效弹性模量的界面压力评估方法。通过与内置压阻薄膜传感器测量结果比较,证明该方法能够准确评估电缆附件界面压力,误差在±8%。且该方法可与有限元仿真相配合,对工况温度下长期运行状态中电缆附件做界面压力评估与寿命预测。 展开更多
关键词 电缆附件 界面压力 硅橡胶 等效弹性模量 应力松弛
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110 kV电缆附件EPDM绝缘的理化性能及电荷特性研究
5
作者 万子剑 张伟 +4 位作者 谭笑 陈朝阳 谢坤 谢庆 任成燕 《高压电器》 北大核心 2026年第3期144-152,共9页
电缆附件是输电线路运行中易发生故障的薄弱环节,为探究不同运行年限高压电缆附件绝缘老化状态的变化,对三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer,EPDM)绝缘110 kV高压电缆附件微观结构、化学组成、电气性能和表面电荷特性进行... 电缆附件是输电线路运行中易发生故障的薄弱环节,为探究不同运行年限高压电缆附件绝缘老化状态的变化,对三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer,EPDM)绝缘110 kV高压电缆附件微观结构、化学组成、电气性能和表面电荷特性进行观测和分析。结果表明:随运行年限增加,附件在多种因素作用下发生老化,EPDM绝缘击穿场强整体呈下降趋势,陷阱能级向浅陷阱偏移,浅陷阱电荷密度增大。附件绝缘在老化过程中引入C=O、-OH等极性基团,同时和硅油反应引入含Si基团,使EPDM介电常数增加;另一方面,绝缘电热老化后期产生的强极性基团等化学缺陷可使EPDM陷阱能级加深,同时深陷阱密度增加,而老化过程中出现的重结晶现象有利于击穿场强的保持和提升。EPDM绝缘的击穿场强和陷阱参数受附件类型和材料制备工艺影响较小,能较好地反映高压电缆附件的绝缘老化状态。 展开更多
关键词 电缆附件 三元乙丙橡胶 理化性能 表面电荷特性 绝缘老化
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超高压500 kV交联聚乙烯交流海缆导体温升分布特性仿真与验证
6
作者 车昊伦 郝建 +3 位作者 高震 郁飞 沈琦 廖瑞金 《高电压技术》 北大核心 2026年第3期1049-1059,共11页
为实现高压海缆载流量及导体温度快速准确计算,以500 kV超高压交流交联聚乙烯海缆为对象,首先,测试了平铺和穿管敷设场景下海缆导体温升的动态变化过程,建立了海缆“电磁-热-流”多物理场有限元仿真模型;然后,针对直埋敷设场景下影响超... 为实现高压海缆载流量及导体温度快速准确计算,以500 kV超高压交流交联聚乙烯海缆为对象,首先,测试了平铺和穿管敷设场景下海缆导体温升的动态变化过程,建立了海缆“电磁-热-流”多物理场有限元仿真模型;然后,针对直埋敷设场景下影响超高压海缆导体温度的关键因素,仿真分析了负载电流、海水温度、埋设深度与导体稳态温度的关联关系;最后,建立了以负载电流、海水温度、埋设深度为输入的海缆导体稳态温度多层前馈神经网络计算模型。结果表明:海缆导体温度多物理场仿真模型的计算误差小于5%,随负载电流和埋深增大,导体温度呈指数规律增大,随海水温度增加,导体温度呈线性规律增大;导体温度多层前馈神经网络模型计算结果和实测结果的误差小于3.5%。 展开更多
关键词 超高压海缆 载流量 导体温度 交联聚乙烯 海水温度 埋设深度 多层前馈神经网络
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脱气处理对XLPE材料直流电树枝引发及生长的影响规律
7
作者 李柏雨 郑喆 +3 位作者 张洪亮 赵谡 赵孝磊 尹毅 《电力工程技术》 北大核心 2026年第4期94-100,共7页
交联聚乙烯(cross-linked polyethylene, XLPE)电缆在制造过程中产生的交联副产物,如苯乙酮、枯基醇和α-甲基苯乙烯,会在电场作用下解离形成空间电荷,导致电树枝的引发和生长,进而降低电缆的绝缘性能。脱气处理是减少交联副产物的有效... 交联聚乙烯(cross-linked polyethylene, XLPE)电缆在制造过程中产生的交联副产物,如苯乙酮、枯基醇和α-甲基苯乙烯,会在电场作用下解离形成空间电荷,导致电树枝的引发和生长,进而降低电缆的绝缘性能。脱气处理是减少交联副产物的有效方法之一,然而脱气时间的选择目前主要依赖经验,缺乏统一标准。文中采用气相色谱-质谱法定量分析交联副产物的体积分数变化与脱气时间的关系,并结合电树枝引发和生长实验,研究交联副产物在直流电树枝生长过程中的作用机理。实验结果表明,脱气处理对降低3种交联副产物的体积分数有明显效果,其中α-甲基苯乙烯脱出效果最明显。在不同脱气阶段,交联副产物的体积分数下降速率各不相同,并且交联副产物体积分数的下降使得电树枝的引发与生长更加困难,在实际工业生产中,脱气应保证交联副产物的体积分数下降至初始体积分数的20%以下。文中研究为优化XLPE电缆的脱气工艺提供了理论依据,在实际生产中采用合理的脱气时间,可以最大限度地减少交联副产物,提升电缆的绝缘性能和使用寿命。 展开更多
关键词 交联聚乙烯(XLPE) 高压直流电缆 脱气处理 电树枝 交联副产物 空间电荷
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线缆用无卤阻燃剂研究进展
8
作者 潘浩翔 曹聪聪 +5 位作者 刘鑫伟 孙家伟 翁凌 郭宁 吴子剑 高俊国 《电线电缆》 2026年第1期1-10,共10页
针对无卤阻燃剂在电线电缆领域的应用现状,展开较为全面的梳理,着重探讨各型无卤阻燃剂的阻燃机制、核心性能的表征手段,以及在产业化进程中所面临的技术挑战。依据线缆材料所需要的特殊阻燃要求,文中剖析了磷基化合物、氮系阻燃剂、金... 针对无卤阻燃剂在电线电缆领域的应用现状,展开较为全面的梳理,着重探讨各型无卤阻燃剂的阻燃机制、核心性能的表征手段,以及在产业化进程中所面临的技术挑战。依据线缆材料所需要的特殊阻燃要求,文中剖析了磷基化合物、氮系阻燃剂、金属氢氧化物,以及纳米复合体系等环保型阻燃方案的效能特性与所面临的技术难题,着重突出多组分协同阻燃策略在化解阻燃剂高填充比例所引起的基体相容性问题方面所展现的关键价值。通过系统对比实验室研究数据与工程应用案例之间的差异,得出现行阻燃评价体系与实际火灾环境存在一定偏差。基于此,建议未来研究应从单一材料改性转向电缆系统整体防火安全性能的优化设计。该综述可为环境友好型阻燃电缆的开发提供理论支撑与技术路线参考。 展开更多
关键词 无卤阻燃剂 阻燃机理 协同阻燃
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基于内置光纤的110 kV电力电缆外界扰动检测及其信号特性分析
9
作者 田皓元 于海朋 +3 位作者 王建新 刘鸿 张为开 陈伟根 《高电压技术》 北大核心 2026年第2期582-594,共13页
随着复杂环境运行场景比例的提高,对电力电缆状态感知提出了新要求,现有传感方法缺乏与电缆本体的有效集成。该文设计一种集成内置传感光纤的110 kV电力电缆,将光纤结合电力电缆结构特性进行集成化设计,提出一种基于内置光纤的110 kV电... 随着复杂环境运行场景比例的提高,对电力电缆状态感知提出了新要求,现有传感方法缺乏与电缆本体的有效集成。该文设计一种集成内置传感光纤的110 kV电力电缆,将光纤结合电力电缆结构特性进行集成化设计,提出一种基于内置光纤的110 kV电力电缆外界扰动检测方法。制备了110 kV内置光纤电力电缆,研究光纤布置位置和光纤外护材料种类对电缆性能的影响,所制备的电缆局部放电试验结果为2.68 pC,耐压试验时长满30 min未击穿;模拟3种电力电缆运行工况,获取了外界扰动源距离与系统检测幅值间的关联关系;构建基于蜻蜓优化算法的变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)自适应寻优方法,对模态分解数和惩罚因子进行寻优,重构后的信号噪声明显缓解,且特征峰值未发生明显偏移;最后基于格拉姆角场和递归图挖掘并融合时域信号的特征信息,采用融合注意力机制的ResNeXt网络识别外界扰动事件。结果表明:所设计的内置光纤110 kV电力电缆满足相关电气性能要求,可准确识别外界扰动事件,宏平均F1分数为0.99。所提方法为运行电力电缆外界扰动检测提供了一种新思路。 展开更多
关键词 电力电缆 外界扰动 光纤传感 状态监测 故障识别
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复合预制式电缆终端应力锥非线性形变对界面压力的影响
10
作者 贾春 吴超 +3 位作者 江钰琳 江浪 黄若彬 王霞 《电线电缆》 2026年第1期44-53,共10页
针对复合预制式电缆终端橡胶应力锥在安装过程中因过盈装配产生的非线性形变对界面压力分布的不利影响,提出了一种考虑应力锥非线性形变的结构优化方法。首先,基于弹塑性力学理论推导了应力锥扩张过程中的形变与位移方程,获得其形变后... 针对复合预制式电缆终端橡胶应力锥在安装过程中因过盈装配产生的非线性形变对界面压力分布的不利影响,提出了一种考虑应力锥非线性形变的结构优化方法。首先,基于弹塑性力学理论推导了应力锥扩张过程中的形变与位移方程,获得其形变后的实际结构尺寸;随后,在有限元仿真中引入超弹性模型,建立了适用于几何复杂、变形量大且不可压缩橡胶体的界面压力计算方法。在此基础上,综合考虑弹簧轴向补偿力与非线性形变对界面压力分布的影响,揭示了端部压力峰值高、中部压力低的分布特征。针对该问题,提出并验证了相应的结构优化设计,使界面压力分布显著趋于均匀,有效缓解了局部应力集中,为复合预制式电缆终端的设计与工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 复合预制式电缆终端 应力锥 非线性形变 界面压力 有限元分析
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排管敷设中压电缆的电磁-热耦合仿真及载流能力评估
11
作者 刘潇镁 刘英 +3 位作者 韩雨轩 刘亚群 彭二磊 马壮 《电线电缆》 2026年第1期77-87,共11页
城市电网中配电电缆广泛采用排管敷设方式。由于散热条件较为复杂,IEC 60287-2-1:2023为建立基于等效热路的解析算法,在推导过程中进行了较多的热场简化处理,从工程反馈来看,这导致得到的电缆额定载流量允许值偏保守。针对该问题,文中... 城市电网中配电电缆广泛采用排管敷设方式。由于散热条件较为复杂,IEC 60287-2-1:2023为建立基于等效热路的解析算法,在推导过程中进行了较多的热场简化处理,从工程反馈来看,这导致得到的电缆额定载流量允许值偏保守。针对该问题,文中以典型3×3排管敷设的8.7/10 kV三芯交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆为主要对象,建立有限元热场仿真模型,研究不同因素对电缆热场分布的影响;在此基础上,分别采用基于热场的仿真法与基于等效热路的解析算法求解多种典型布置排管敷设电缆的稳态载流量,对比两种方法计算结果的一致性,分析存在偏差的原因,并提出改进解析算法。最后,在户外现场搭建模拟实际排管敷设电缆的试验线路,开展中压单芯及三芯电缆的稳态载流量评估试验,通过现场监测的温度及电流数据,完成对改进解析算法的准确性校核。结果表明,文中提出的改进解析算法具有较高的计算精度,解析解与有限元数值解及试验实测值的相对偏差均小于5%,为排管敷设电缆载流能力的准确评估提供了可靠的理论依据,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 排管敷设 中压交联聚乙烯电缆 热场仿真 解析算法 载流能力评估
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单根阻燃电缆竖直火蔓延特性试验与数值模拟 被引量：1
12
作者 刘雄军 奚谦逸 +1 位作者 袁丽娟 韩啸 《电线电缆》 2026年第1期11-18,共8页
为揭示阻燃电缆竖直火蔓延机理,基于GB/T 18380.11—2022和GB/T 18380.12—2022,联合试验与火灾动力学模拟软件(fire dynamics simulator,FDS)数值模拟,系统分析了WDZA-BYJ 450/750 V电缆在喷射火焰下的燃烧行为。试验通过设置不同导体... 为揭示阻燃电缆竖直火蔓延机理,基于GB/T 18380.11—2022和GB/T 18380.12—2022,联合试验与火灾动力学模拟软件(fire dynamics simulator,FDS)数值模拟,系统分析了WDZA-BYJ 450/750 V电缆在喷射火焰下的燃烧行为。试验通过设置不同导体尺寸(截面积为2.5、4.0、6.0 mm^(2))和火焰作用时间(2~180 s),并结合数值模拟,共同验证了阻燃电缆燃烧的四阶段演化模型:阶段I(初步热解)、阶段II(自维持火焰驱动)、阶段III(自维持火焰衰减)和阶段IV(导体主导传热)。试验与模拟结果一致表明:导体尺寸增大可显著抑制燃烧强度,6.0 mm^(2)电缆的热释放速率比2.5 mm^(2)降低37%,其机制为大尺寸导体对火焰形成物理阻挡,削弱了电缆背火面的受热;铜芯、铝芯导体对细电缆(导体截面积≤2.5 mm^(2))火蔓延的影响微弱,而导体尺寸通过改变热反馈路径主导火蔓延进程。研究明确了“火焰—绝缘层热解—导体传热”耦合作用为竖直火蔓延主控机制,为高安全电缆设计与火灾防控提供了理论与技术支撑。 展开更多
关键词 阻燃电缆 竖直火蔓延 火灾动力学模拟软件 热反馈 导体尺寸效应
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基于激光位移传感器的线芯与绝缘层偏心度在线检测系统设计
13
作者 张宁宁 陈丰 +2 位作者 刘全全 杨佳乐 徐国富 《安徽科技学院学报》 2026年第2期90-98,共9页
电缆偏心是影响信号传输质量与安全性的关键因素,电缆偏心度精准检测对提升电缆行业快速发展、降低生产成本至关重要。为此,本文提出基于激光位移传感器的在线检测方法,通过周向阵列布局的12组传感器,实时捕获导体与绝缘层间距,构建截... 电缆偏心是影响信号传输质量与安全性的关键因素,电缆偏心度精准检测对提升电缆行业快速发展、降低生产成本至关重要。为此,本文提出基于激光位移传感器的在线检测方法,通过周向阵列布局的12组传感器,实时捕获导体与绝缘层间距,构建截面形态模型并计算理论同心基准。模拟试验表明,当导体直径为4 mm、绝缘层理论直径为10 mm时,系统测得绝缘层实际平均直径为9.740 mm,解析出0.039 mm偏心距和0.779%偏心度,检测精度达0.04 mm级。该技术突破了传统方法精度限制,为电缆生产工艺优化与质量实时监控提供了高效解决方案,具有显著的工程应用价值。 展开更多
关键词 电缆偏心 激光位移传感器 在线检测 检测系统设计
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35 kV集电海缆铅护套开裂及主绝缘击穿故障原因
14
作者 黄烜城 杨超 +4 位作者 徐拥军 李雷 张瑶 王舒涛 雷志城 《电线电缆》 2026年第2期27-33,共7页
集电海缆结构中常设置铅护套,且该护套通常从外部连接至海上风机。集电海缆与风机的连接部分长期处于应力状态,易导致铅护套开裂损伤,甚至引发海缆主绝缘击穿故障。文中通过分析江苏地区海缆护套开裂案例,研究海缆护套失效开裂的根本原... 集电海缆结构中常设置铅护套,且该护套通常从外部连接至海上风机。集电海缆与风机的连接部分长期处于应力状态,易导致铅护套开裂损伤,甚至引发海缆主绝缘击穿故障。文中通过分析江苏地区海缆护套开裂案例,研究海缆护套失效开裂的根本原因及铅护套开裂对主绝缘的影响,为海上风电用集电海缆的铅护套运维和绝缘故障预防提供参考。 展开更多
关键词 集电海缆 铅护套损伤 疲劳缺陷 绝缘故障
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基于IHHO-CNN-LSTM神经网络的海缆位置预测研究
15
作者 马耀浥 陈少华 +2 位作者 李运煜 李千一 胡皓楠 《机电工程技术》 2026年第4期84-90,113,共8页
随着海上风电与海洋经济的快速发展,精准探测海底电缆位置对海缆敷设及后期运维至关重要。针对传统电磁定位方法易受水下复杂环境及传感器间干扰影响,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(IHHO)优化的CNN-LSTM神经网络模型(IHHO-CNNLSTM),用... 随着海上风电与海洋经济的快速发展,精准探测海底电缆位置对海缆敷设及后期运维至关重要。针对传统电磁定位方法易受水下复杂环境及传感器间干扰影响,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(IHHO)优化的CNN-LSTM神经网络模型(IHHO-CNNLSTM),用于提升海缆位置预测精度。引入Bernoulli混沌映射、非线性随机调节系数、正态云模型等方法提升原始算法寻优能力。实验采用模拟平台采集的含噪声传感器数据,对比CNN-LSTM、SVM、WOA-CNN-LSTM及HHO-CNN-LSTM等模型。结果表明,IHHO-CNN-LSTM的预测指标最优:MAE为2.3791,RMSE为3.203,MAPE为0.04755%,决定系数R2达0.99718,较其他模型具有更高的预测精度。此外,IHHO算法在适应度曲线中表现出快速收敛与跳出局部最优的能力,验证了其优化有效性,为复杂水下环境中的海缆定位提供了一种新的探索方案。 展开更多
关键词 海缆探测 改进哈里斯鹰算法 正态云模型 回归预测
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电力电缆用修复液的介电泳效应研究
16
作者 陈楠 叶刚 +3 位作者 周丽楠 罗正均 张志熙 陶霰韬 《电线电缆》 2026年第1期31-37,共7页
为了分析电缆注入式修复技术中外加电压频率和电压大小对修复液介电泳效应的影响,构建了电缆绝缘层介电泳力的理论计算模型,计算了修复液微粒在绝缘层中不同位置所受的介电泳力;同时,建立了电缆的二维有限元计算模型,分析了修复液微粒... 为了分析电缆注入式修复技术中外加电压频率和电压大小对修复液介电泳效应的影响,构建了电缆绝缘层介电泳力的理论计算模型,计算了修复液微粒在绝缘层中不同位置所受的介电泳力;同时,建立了电缆的二维有限元计算模型,分析了修复液微粒在绝缘层中受介电泳力作用后的扩散情况,并与理论计算结果进行了对比。结果表明:电压大小主要影响修复液微粒所受介电泳力的大小,且在1×10^(-2)~1×10^(6)Hz频率范围内,微粒受到的介电泳力始终朝着电场强度更高的方向;在电场相同的条件下,修复液微粒在聚丙烯(polypropylene,PP)中受到的介电泳力比在交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)中偏大约13.5%。 展开更多
关键词 电力电缆 修复液 介电泳力 有限元计算
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加速热老化对500 kV超高压直流交联聚乙烯电缆电树枝生长及局部放电特性的影响
17
作者 刘嘉浩 陈向荣 +3 位作者 张添胤 宋家乐 彭维龙 于锦程 《电机与控制学报》 北大核心 2026年第2期1-9,共9页
为了研究加速热老化对500 kV超高压直流(EHVDC)交联聚乙烯(XLPE)电缆电树枝生长及局部放电特性的影响,制备了横切和环切试样,通过电树枝实时显微观测及局部放电测量系统,研究3种温度下XLPE试样的电树枝引发和生长及局部放电特性,并结合... 为了研究加速热老化对500 kV超高压直流(EHVDC)交联聚乙烯(XLPE)电缆电树枝生长及局部放电特性的影响,制备了横切和环切试样,通过电树枝实时显微观测及局部放电测量系统,研究3种温度下XLPE试样的电树枝引发和生长及局部放电特性,并结合差示扫描量热法、电导率测试和分子动力学计算分析了加速热老化的影响。加速热老化显著降低了XLPE试样的起树电压和电树枝引发时间,提升了电树枝的生长速度,增大了局部放电量和脉冲重复率。加速热老化后试样的氧化诱导期和结晶度均降低,表明抗氧化剂含量的下降导致试样内部分子链在热氧环境下断裂,无定形区增大,且试样的电导率在加速热老化后增加、活化能降低。分子动力学计算结果表明,老化后试样的自由体积增加。无定形区的扩展和链间空隙的增大导致试样内部的载流子迁移通道增多,降低了载流子迁移势垒,进而出现活化能的降低和电导率的升高,从而导致试样局部电场强度升高,电树枝加速引发,出现更多分支结构。 展开更多
关键词 加速热老化 超高压直流电缆 交联聚乙烯 电树枝 局部放电 自由体积
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含防爆盒电缆中间接头温度分布特性及其发热识别方法研究
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作者 张东东 万慧娟 +6 位作者 张翼 余佶成 叶桐珲 乔新涵 焦婷 汪垠衫 王若曦 《电力科学与技术学报》 北大核心 2026年第1期298-306,共9页
三芯电缆中间接头是电缆系统中的薄弱部位,加装防爆盒在有效防止接头发生故障后影响其余电缆正常工作的同时也会对接头表面温度分布产生影响。建立35 kV含防爆盒电缆中间接头三维真型模型,基于有限元理论建立多物理场耦合仿真模型,研究... 三芯电缆中间接头是电缆系统中的薄弱部位,加装防爆盒在有效防止接头发生故障后影响其余电缆正常工作的同时也会对接头表面温度分布产生影响。建立35 kV含防爆盒电缆中间接头三维真型模型,基于有限元理论建立多物理场耦合仿真模型,研究了接触电阻对防爆盒内接头温度的影响以及灌胶防爆盒对接头载流量的影响;通过模拟绝缘老化以及发热缺陷情况,得出含防爆盒电缆中间接头表面温度分布规律。结果表明:灌胶防爆盒因热阻效应导致导体载流量较裸接头工况下降12.77%,绝缘老化对表面温升影响较小;接续管处出现发热缺陷时,灌胶防爆盒的存在会使接头表面温度极值区由传统端部集中迁移至接续管对应外表面区域,单相、两相缺陷分别使温升提高11.65、13.3℃;通过监测接续管中心外接头表面六点位置的温升幅度可以识别灌胶防爆盒内电缆接头发热缺陷。该成果为电缆中间接头的状态监测与可靠性评估提供了理论依据,对智能电网设备状态检修规程的优化具有参考价值。 展开更多
关键词 中间接头 防爆盒 接触电阻 绝缘老化 有限元理论
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小样本条件下基于主成分分析的电压耐受指数评估方法
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作者 陈家慧 彭倩 +5 位作者 王方强 黄志成 濮峻嵩 刘浩 侯虹剑 张建民 《绝缘材料》 北大核心 2026年第1期146-156,共11页
电压耐受指数是描述材料长期在电应力作用下绝缘性能衰减快慢的性能参数,在电力设备绝缘结构设计中起到重要作用。通过步进应力试验能够快速获取电压耐受指数。然而,当试验样本较少时,现有算法的评估结果准确性不高。为此,本文提出了一... 电压耐受指数是描述材料长期在电应力作用下绝缘性能衰减快慢的性能参数,在电力设备绝缘结构设计中起到重要作用。通过步进应力试验能够快速获取电压耐受指数。然而,当试验样本较少时,现有算法的评估结果准确性不高。为此,本文提出了一种基于主成分分析(PCA)的算法,通过对累积损伤矩阵进行零均值化和奇异值分解,构建主成分向量,将其与理想情况向量夹角作为电压耐受指数的选取依据。结果表明:对于一种电压耐受指数为12.2的绝缘材料,主成分分析法的评估结果为11.9,比常规算法的13.3更准确。本文验证了所提算法对电应力累积损伤矩阵进行零均值化的必要性。最后,讨论了所提算法的局限性,指出当损伤矩阵的秩r范围为3≤r<5时,主成分分析法准确性更高。本方法为在样本数量较少情况下快速准确评估绝缘材料的电压耐受指数值提供参考。 展开更多
关键词 电压耐受指数 累积损伤矩阵 步进应力试验 主成分分析 奇异值分解
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大型油浸式变压器火灾风险集成评估方法
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作者 赵欣洋 王立志 +1 位作者 成诚 景伟 《消防科学与技术》 北大核心 2026年第1期56-63,共8页
大型油浸式变压器火灾易造成严重的后果损失,为此,提出一种动态火灾风险评估方法,为事故预防与风险管理提供指导。基于事故案例与行业统计数据分析油浸式变压器火灾成因,构建涵盖变压器本体部件固有风险、动态运行风险、附属设施失效风... 大型油浸式变压器火灾易造成严重的后果损失,为此,提出一种动态火灾风险评估方法,为事故预防与风险管理提供指导。基于事故案例与行业统计数据分析油浸式变压器火灾成因,构建涵盖变压器本体部件固有风险、动态运行风险、附属设施失效风险、外部环境触发因素、消防设备系统可靠性、消防安全管理水平6个维度的变压器火灾风险指标体系,提出涵盖4个严重程度等级的单指标分级评价方法;采用复杂网络方法构建火灾链式演化模型,基于节点重要性测度结果计算指标权重;基于TOPSIS法提出变压器总体火灾风险值与极端火灾风险值计算方法,通过实例应用展示评估模型应用过程。结果表明,油温上升、短路、电弧放电是重要度最高的变压器火灾风险点,所提出的变压器火灾风险评估方法能够在给出总体风险等级基础上,进一步细化呈现各维度风险状况。研究结果可为变压器火灾风险动态监测、风险降低措施的实施决策提供指导。 展开更多
关键词 变压器火灾 链式演化 复杂网络 风险评估 逼近理想解排序法
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