[发明专利]一种基于改进型电磁-热场耦合模型的电缆寿命预测方法

权利要求书

1.一种基于改进型电磁-热场耦合模型的电缆寿命预测方法，其特征在于，包括：

利用待确定的电缆绝缘材料温度系数建立电缆绝缘材料的导热系数与温度的关系式，所述电缆绝缘材料温度系数表示电缆绝缘材料的温度变化和导热系数变化之间的关系量；

利用待确定的电缆绝缘材料比例系数建立电缆绝缘材料的对流换热系数与温度的关系式，所述电缆绝缘材料比例系数表示电缆绝缘材料的导热系数与对流换热系数的比值；

将所述电缆绝缘材料的导热系数与温度的关系式、对流换热系数与温度的关系式加入传统电磁-热场耦合模型中，形成改进型电磁-热场耦合模型；

基于所述改进型电磁-热场耦合模型计算不同的电缆绝缘材料温度系数和电缆绝缘材料比例系数下的电缆导体温度，通过电缆导体温度计算结果对所述改进型电磁-热场耦合模型进行误差分析，并建立输出温度的平均绝对误差与电缆绝缘材料温度系数、电缆绝缘材料比例系数的数学模型；

以所述数学模型为目标函数，利用混沌灰狼优化算法辨识出所述改进型电磁-热场耦合模型中最佳的电缆绝缘材料温度系数和最佳的电缆绝缘材料比例系数，形成具有材料参数自适应修正功能的改进型电磁-热场耦合模型；

基于所述具有材料参数自适应修正功能的改进型电磁-热场耦合模型，通过电磁-热场耦合计算得到最终的电缆导体温度，并利用多元线性回归建立电缆导体温度解析模型，再结合阿伦尼乌斯模型建立电缆寿命解析模型，基于所述电缆寿命解析模型进行电缆寿命预测。

2.如权利要求1所述的一种基于改进型电磁-热场耦合模型的电缆寿命预测方法，其特征在于，所述传统电磁-热场耦合模型中，电缆导体电阻率与温度的关系式如公式(1)所示：

ρ_c＝ρ₂₀[1+α_c(T_c-20)]  (1)

式中ρ_c为电缆导体电阻率，ρ₂₀为20℃下的电缆导体电阻率，α_c为电缆导体温度系数，T_c为电缆导体温度。

3.如权利要求1所述的一种基于改进型电磁-热场耦合模型的电缆寿命预测方法，其特征在于，所述电缆绝缘材料的导热系数与温度的关系式、对流换热系数与温度的关系式分别如(2)和(3)所示：

λ_i＝a_iT_c+λ₀  (2)

式中λ_i为电缆绝缘材料导热系数，T_c为电缆导体温度，a_i为电缆绝缘材料温度系数，λ₀为电缆绝缘材料导热系数初始值，η_i为电缆绝缘材料对流换热系数，d_i为电缆绝缘材料比例系数。