[发明专利]电缆接头电场分布的三维仿真模型的建模方法

权利要求书

1.一种电缆接头电场分布的三维仿真模型的建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：对35kV电缆接头的尺寸模型，在电缆芯中施加35kV等级电压的最大电动势，按电场分布的第一类边界条件分析；

步骤2：根据电缆接头的结构图，分别建立电力接头中各部件的三维仿真模型，最终形成电缆接头的三维仿真模型；

步骤3：建立电缆接头二维平面电场和二维轴对称分布模型，将电缆接头的三维仿真模型与二维平面电场模型和二维轴对称模型进行对比分析；

步骤4：根据上述对比分析，确定三维仿真模型的网络剖分，根据三维仿真模型和二维轴对称模型中最大电场强度、空气中的最大电场强度分别与实际测试结果进行比较，验证三维仿真模型的准确性；

所述步骤1中第一类边界条件包括以下三个方面：

a: 电缆接头两端连接的电缆认为无限长的，在建模分析中将空气的边界与电缆的两个端部平齐；

b：电缆接头建模时在电缆接头外部的半导电屏蔽层外加一定的电压值来模拟实际情况；

c：三维仿真模型连接管的两端按对称分布处理，电场仿真分析的二维轴对称模型只取三维仿真模型的上半部分进行模拟。

2.根据权利要求1所述的一种电缆接头电场分布的三维仿真模型的建模方法，其特征在于：所述步骤2中的所述电缆接头包括电缆线芯、交联聚乙烯主绝缘、半导电层、应力锥、屏蔽层、接头主绝缘、连接管和空气层。

3.根据权利要求2所述的一种电缆接头电场分布的三维仿真模型的建模方法，其特征在于：所述步骤2中的在进行三维仿真模型过程中需要对接头的结构进行一定的简化，所述半导电层、应力锥在静电场计算中，按导体区域来考虑，即等电势区域。

4.根据权利要求1所述的一种电缆接头电场分布的三维仿真模型的建模方法，其特征在于：所述步骤3中，比对分析的对象是正常运行情况下中间接头和电缆连接的电场分布和电缆接头附件空气中的电场分布。

5.根据权利要求1所述的一种电缆接头电场分布的三维仿真模型的建模方法，其特征在于：所述最大电场强度、空气中最大电场强度是采用COMSOL软件分别对电缆接头和套管装配后的局部进行电场分析计算得出。

6.根据权利要求1所述的一种电缆接头电场分布的三维仿真模型的建模方法，其特征在于：所述步骤4中，三维仿真模型的材料为铜材，电力电缆外面的介电常数设为4，材料设置为各向同性，电力电缆接头处的介电常数设为3，材料设置为各向同性。