(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221075285 6.9 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 深圳供电局有限公司 地址 518010 广东省深圳市罗湖区深南 东 路4020号电力调度通信大楼 申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 (72)发明人 巩俊强　章彬　徐曙　胡力广　 侯帅　傅明利　黎小林　展云鹏　 朱闻博　惠宝军　冯宾　张逸凡　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 张茵 (51)Int.Cl. G01R 31/00(2006.01) G01R 31/12(2006.01)G06Q 10/04(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/16(2020.01) G06F 119/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种高压海缆绝缘老化寿命 预测方法、 装置 及设备 (57)摘要 本发明涉及高压交流电缆绝缘技术领域， 提 供一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法、 装置及 设备， 包括： 获取电缆样品的环境数据和电缆击 穿时间； 所述环境数据包括环 境对电缆样品施加 的电场、 温度和机械应力； 根据电缆样品的电缆 击穿时间， 以Weibull分布计算电缆样品对应的 特征击穿时间； 以电缆样品的环 境数据和特征击 穿时间， 建立高压海缆绝缘老化寿命预测模型； 获取待预测电缆在实际应用环境下的环境数据， 以所述预测模型计算待预测电缆的绝缘老化寿 命， 能高效准确的预测电缆在 多物理复合场下的 寿命。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 115032488 A 2022.09.09 CN 115032488 A 1.一种高压海缆 绝缘老化寿命预测方法， 其特 征在于， 包括： 获取电缆样品的环境数据和电缆击穿 时间； 所述环境数据包括环境对电缆样品施加的 电场、 温度和机 械应力； 根据电缆样品的电缆击穿时间， 以Weibul l分布计算电缆样品对应的特 征击穿时间； 以电缆样品的环境数据和特 征击穿时间， 建立高压海缆 绝缘老化寿命预测模型； 获取待预测电缆在实际应用环境下的环境数据， 以所述预测模型计算待预测电缆的绝 缘老化寿命。 2.根据权利要求1所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法， 其特征在于， 所述根据 电缆样品的电缆击穿时间， 以Weibull分布计算各组电缆样品对应的特征击穿时间， 具体 为： 对电缆样品中的电缆击穿时间进行拟合， 得到对应的Weibull分布模 型， 所述Weibull分 布模型为： 其中， P为击穿 概率， α 为击穿时间的尺度系数， β 为击穿时间的形状系数， t为击穿时间； 根据预设的击穿 概率， 以Weibul l分布模型 得到电缆样品对应的特 征击穿时间。 3.根据权利要求1所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法， 其特征在于， 所述以电 缆样品的环境数据和特 征击穿时间， 建立高压海缆 绝缘老化寿命预测模型， 具体为： 将n组电缆样品的环境数据和特征击穿时间， 两两分别代入电热机械复合场电缆绝缘 老化寿命系数模型中， 根据系数模型建立高压海缆电缆绝缘老化寿命 预测模型； 所述n为不 小于6的整数， 且各组电缆样品的环境数据之间至少有一项不同； 所述电热机 械复合场电缆 绝缘老化寿命系数模型 具体为： 其中， E0、 T0、 M0、 E1、 T1、 M1分别为两组电缆样品所处环境的电场强度、 温度和机械应力， L0 为电场强度E0、 温度T0、 机械应力M0条件下的绝缘寿命， L1为电场强度E1、 温度T1、 机械应力M1 条件下的绝缘寿命， LE0、 LT0、 LM0分别为电场强度E0、 温度T0和机械应力M0单一因素作用下的 绝缘寿命， LE1、 LT1、 LM1分别为电场强度E1、 温度T1和机械应力M1单一因素作用下的绝缘寿命， G为电场、 温度与机 械应力的相关性系数。 4.根据权利要求3所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法， 其特征在于， 根据电场 强度E0和E1的值， 以电场绝 缘寿命模型确定LE0与的LE1比值， 所述电场绝 缘寿命模型具体为： 其中， h为电场单一作用下的老化系数； 根据温度T0的值， 以温度绝缘寿命模型确定LT0与的LT1比值， 所述温度绝缘寿命模型具 体为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115032488 A 2其中， k为温度单一作用下的老化系数； 根据机械应力M0和M1的值， 以机械应力绝缘寿命模型确定LM0与的LM1比值， 所述机械应 力绝缘寿命模型具体为： 其中， m为机 械应力单一作用下的老化系数。 5.根据权利要求3所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法， 其特征在于， 根据电场 强度E0和E1的值、 温度T的值和机械应力M0和M1的值， 以电热机械多物理场相关系数模型确 定G的值， 所述电热机 械多物理场相关系数模型 具体为： 其中， n、 n ′和n″分别为电场与温度相 关性系数、 电场与机械应力相 关性系数和 温度与 机械应力相关性系数。 6.根据权利要求4至5所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法， 其特征在于， 所述 根据系数模型建立高压海缆 绝缘老化寿命预测模型 具体为： 根据系数模型计算得到系数h、 k、 m、 n、 n ′和n″的值， 以所述系数建立 高压海缆绝缘老化 寿命预测模型； 所述高压海缆 绝缘老化寿命预测模型 具体为： 其中， L为待预测高压海缆的绝缘老化预测寿命， E、 T和M分别为待预测海缆实际应用环 境的电场强度、 温度和机 械应力。 7.根据权利要求1所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法， 其特征在于， 所述获取 电缆样品的环境数据具体为： 获取电缆样品所处的电场恒温箱以及安装电缆样品机 械应力装置的设置参数。 8.根据权利要求7所述的一种高压海缆绝缘老化寿命预测方法， 其特征在于， 所述电场 恒温箱中， 能够设置的温度范围为50～150℃， 电场强度范围为40～80kV/mm， 所述机械应力 装置能够施加的拉压应力范围为0～10 Mpa。 9.一种高压海缆 绝缘老化寿命预测装置， 其特 征在于， 包括： 电缆样品实验模块， 用于获取电缆样品的环境数据和电缆击穿时间； 所述环境数据包 括环境对电缆样品施加的电场、 温度和机 械应力； 特征击穿时间计算模块， 用于根据电缆样品的电缆击穿时间， 以Weibull分布计算电缆 样品对应的特 征击穿时间； 电缆绝缘老化寿命预测模型建立模块， 用于以电缆样品的环境数据和特征击穿时间， 建立高压海缆 绝缘老化寿命预测模型； 电缆绝缘老化寿命预测模块， 用于获取待预测电缆在实 际应用环境下的环境数据， 以 所述预测模型计算待预测电缆的绝 缘老化寿命。 10.一种高压海缆绝缘老化寿命预测设备， 其特征在于， 所述设备包括处理器以及存储 器： 所述存储器用于存 储程序代码， 并将所述 程序代码传输给 所述处理器；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115032488 A 3