交联聚乙烯电缆与乙丙橡胶电缆剩余寿命预测的理论与研究.pdf

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1、学校代码：10255学号：2161411硕士学位论文交联聚乙烯电缆与乙丙橡胶电缆剩余寿命预测的理论与研究TheoryandResearchofRemainingLifePredictionofXLPEandEPRCables学位类别：工程硕士专业领域：动力工程作者姓名：张宇涵导师：顾平道完成日期：2018年3月东华大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注教授级高级上海电缆研究所有宗曦华答辩委员会主席工程师限公司黄跃武教授答辩委员会委员东华大学邹钺副教授答辩委员会委员东华大学杨小明工程师答辩委员会秘书东华大学东华大学学位

2、论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或

3、部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日交联聚乙烯电缆与乙丙橡胶电缆剩余寿命的预测理论与研究摘要随着科技快速发展，人们生活水平不断提高，电能对人们的重要程度也越来越大，工作、娱乐、生产、生活都离不开电，电缆作为传输电能和电信号的主要工具，保证它的正常运行是保障生活质量的前提，并且在电缆发生故障时，极易引起火灾。我国现如今每年发生的火灾中，有很大部分是电火灾，而电火灾中电缆老化引起

4、短路造成的火灾数量也十分巨大。引起电缆老化的原因很多，其中影响较大的就是热老化，特别是近些年，在用电高峰时，电缆往往会超负荷运行，电缆内部会产生巨大的热量，加剧了热老化，使得电缆的使用寿命严重减少，容易引起火灾，造成经济和人员的损伤。定期更换电缆是解决此类问题的好方法，但是更换电缆也是一项繁杂昂贵的方法，因此如何准确的预测电缆剩余寿命，更科学的更换电缆是本文研究的目的。本文主要研究热老化对电缆寿命的影响，采用多种方式对电缆剩余寿命进行分析，建立电缆剩余寿命模型，更科学的预测电缆剩余寿命，避免盲目更换电缆。本文的主要工作如下：首先，依据国

5、家标准，对交联聚乙烯电缆和乙丙橡胶电缆进行热老化试验，老化时间超过2500小时，得到520个交联聚乙烯电缆老化试样，200个乙丙橡胶电缆老化试样。对试样进行拉伸实验，共获得720组拉伸实验数据。其次，对常见的电缆绝缘老化寿命模型进行介绍，描述各种模型的理论、推导过程和优劣势等，本文主要研究方向是热影响因素对电缆绝缘的老化作用。再次，描述二阶动力学模型相对于一阶动力学模型的优势，确定老化速率不是常量。对基于二阶动力学模型，运用时温叠加原理推导的电缆热老化模型进行描述。对此模型过程中的拟合函数进行简化，利用乙丙电缆试样的实验数据进行可行性分

6、析。I最后，介绍多元非线性回归分析法，并利用此方法分析交联聚乙烯试样的实验数据。使用EViews分析软件对实验数据进行拟合，拟合函数采用两种Arrhenius方程的变形方程，通过分析拟合优度等参数来确定两种拟合方程得到的两种电缆剩余寿命预测模型的合理性，选择出其中合理性程度较高的电缆剩余寿命预测模型，并用此模型计算出实验所用的XLPE电缆常温工作下的使用寿命，与出厂标注使用年限对比，根据对比结果进一步分析其合理性。关键词：电缆；剩余寿命；绝缘老化；预测模型IITHEORYANDRESEARCHOFREMAININGLIFEPREDICT

7、IONOFXLPEANDEPRCABLESABSTRACTWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,people'slivingstandardsareconstantlyimproving,andtheimportanceofelectricenergytopeopleisincreasing.Work,entertainment,production,andlifeareinseparablefromelectricity.Asthemaintoolfortransmittingel

8、ectricalenergyandelectricalsignals,thecableensuresthatitsnormaloperationistheprerequisiteforensuringthe