一种预测电缆热老化使用寿命的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112257237A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011079137.2(22)申请日2020.10.10(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号(72)发明人林景栋蔡力高俊峰刘志文缪存瀚(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F119/04(2020.01)G06F113/16(2020.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种预测电缆热老化使用寿命的方法(57)摘要本发明涉及一种预测电缆热老化使用寿命的方法，属于电缆监测技术领域。该方法包括：1)建立改进的Arrhenius电缆热老化寿命预测模型；2)确定断裂伸长率保留率与老化时间和老化温度的关系；3)确定不同老化温度下电缆寿命与断裂伸长率保留率的关系；4)通过最小二乘法确定模型参数；5)确定基于断裂伸长率的电缆热老化使用寿命预测模型，进而确定50％下的断裂伸长率时的电缆使用寿命。本发明建立在Arrhenius模型、断裂伸长率保留率与老化时间之间的关系的基础上，利用多元非线性回归法，得出电缆热老化寿命预测模型，能够计算出电缆在额定温度下的使用寿命。本发明能有效预测电缆使用寿命，且能提高电缆寿命预测的精度。CN112257237ACN112257237A权利要求书1/2页1.一种预测电缆热老化使用寿命的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1)在Arrhenius模型的基础上，建立改进的Arrhenius电缆热老化寿命预测模型；2)以步骤1)所建立的改进的Arrhenius电缆热老化寿命预测模型为已知条件，分析断裂伸长率保留率与老化时间和老化温度三者之间的关系；3)采用多元非线性回归法，确定不同老化温度下电缆寿命模型，以50％的断裂伸长率为电缆老化寿命终点，确定各老化温度电缆的使用寿命，经线性处理得出简化模型；4)以步骤3)所得的电缆寿命简化模型为已知条件，通过最小二乘法确定寿命预测模型的参数；5)确定基于断裂伸长率的电缆热老化使用寿命预测模型，将电缆额定温度带入确定的模型可以得出此时的电缆使用寿命。2.根据权利要求1所述的一种预测电缆热老化使用寿命的方法，其特征在于：所述1)中，改进的Arrhenius电缆热老化寿命预测模型为：其中，M为断裂伸长率保留率；A是前因子，也称为Arrhenius常数；E称为电缆活化能，一般可视为与温度无关的常数，其单位为J/mol；R为摩尔气体常数，通常取8.314J/(K·mol)；T为绝对温度，单位为K；C1、C2分别为修正系数和辅助常数。3.根据权利要求2所述的一种预测电缆热老化使用寿命的方法，其特征在于：所述2)中，建立不同老化温度下的断裂伸长率保留率和时间的关系图，通过回归分析法法，分析断裂伸长率保留率与老化时间和老化温度三者之间的关系。4.根据权利要求3所述的一种预测电缆热老化使用寿命的方法，其特征在于：所述3)中，采用多元非线性回归法，确定不同老化温度下电缆寿命模型为：32Mi＝alnt+blnt+clnt+d其中，a，b，c，d均为常数，Mi为不同老化温度下的断裂伸长率保留率。5.根据权利要求4所述的一种预测电缆热老化使用寿命的方法，其特征在于：所述3)中，由确定的不同老化温度下电缆寿命预测模型知，当Mi取断裂伸长率保留率的50％时，确定不同老化温度下电缆的老化寿命。6.根据权利要求5所述的一种预测电缆热老化使用寿命的方法，其特征在于：所述1)中，对电缆热老化寿命预测模型进行线性化处理得到简化模型为：其中，从简化模型得电缆老化寿命的对数与老化温度的倒数之间呈线性关系，从而得出老化时间对数与老化温度倒数关系图。7.根据权利要求6所述的一种预测电缆热老化使用寿命的方法，其特征在于：所述4)中，电缆老化寿命的对数与老化温度的倒数之间呈线性关系，通过最小二乘法确定系数m，n；具体如下：2CN112257237A权利要求书2/2页令lnt＝y，则其中，8.根据权利要求7所述的一种预测电缆热老化使用寿命的方法，其特征在于：所述5)中，经过非线性回归确定基于断裂伸长率的电缆热老化使用寿命预测模型；最后预测出电缆额定温度下的使用寿命。3CN112257237A说明书1/4页一种预测电缆热老化使用寿命的方法技术领域[0001]本发明属于电缆监测技术领域，涉及一种预测电缆热老化使用寿命的方法。背景技术[0002]目前，对运行中电缆的研究偏少，人们只能凭借经验来判断电缆的运行时间，对电缆寿命预测的研究缺乏说服力。[0003]因此，鉴于老化电缆的潜在威胁，对运行中的电缆老化情况进行分析及其寿命进行预测，得出