电缆的缓冲层的烧蚀程度的确定方法、装置和系统与流程

本技术涉及电缆，具体而言，涉及一种电缆的缓冲层的烧蚀程度的确定方法、装置、计算机可读存储介质和系统。

背景技术：

1、电缆因其送电可靠、维护简单等优点，在输配电领域具有广泛应用，其运行可靠性对城市电网至关重要。缓冲层是电缆结构中不可缺少的部分，由蓬松棉、阻水粉以及无纺布三层结构组成，起到隔热、纵向阻水的作用，且在电气性能及机械性能方面也有关键作用。

2、具有皱纹铝护套结构的高压电缆在实际使用时频繁出现缓冲层烧蚀故障对电缆的安全稳定运行构成了巨大的隐患。但目前各种检测方式包括x射线检测、局部放电检测等方法检出能力不足，缓冲层烧蚀故障仍缺乏有效的检测方法、检测装置。

3、有研究表明缓冲层在烧蚀过程中会产生气体产物，有望作为研判电缆缓冲层烧蚀缺陷严重程度的重要指标。有实验者在实验室开展缓冲层烧蚀模拟实验得到相关特征气体的实验室浓度，并初步分析得到基于特征气体浓度的实验室缓冲层烧蚀严重程度分级阈值，但相关数据无法直接应用于现场检测。

4、现有方案缺乏一种折算方法以得到缓冲层烧蚀严重程度分级阈值。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种电缆的缓冲层的烧蚀程度的确定方法、装置、计算机可读存储介质和系统，以至少解决现有方案缺乏一种折算方法以得到缓冲层烧蚀严重程度分级阈值的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种电缆的缓冲层的烧蚀程度的确定方法，该方法包括：

3、获取第一总面积、第二总面积、第一气体部分体积和第二气体部分体积，所述第一总面积为缓冲层烧蚀模拟实验中的缓冲层的烧蚀部分的面积，所述第二总面积为电缆的皱纹铝护套和电缆的缓冲层的接触面积，所述第一气体部分体积为缓冲层烧蚀模拟实验中的腔体的体积与固体的体积的差值，所述第二气体部分体积为所述皱纹铝护套和所述电缆的所述缓冲层之间的空气隙的体积；

4、根据所述第一总面积、所述第二总面积、所述第一气体部分体积和所述第二气体部分体积，确定烧蚀折算系数，并确定电缆烧蚀程度阈值为所述烧蚀折算系数和实验烧蚀程度阈值的乘积，所述实验烧蚀程度阈值为采用所述缓冲层烧蚀模拟实验得到缓冲层的烧蚀程度的浓度阈值，所述电缆烧蚀程度阈值为所述电缆的缓冲层的烧蚀程度的浓度阈值，所述烧蚀折算系数表征所述电缆烧蚀程度阈值和所述实验烧蚀程度阈值的转换关系；

5、获取所述电缆在当前时刻产生的特征气体的浓度，得到当前气体浓度，所述特征气体为乙烯；

6、比较所述当前气体浓度和所述电缆烧蚀程度阈值的大小，得到比较结果，根据所述比较结果，确定所述电缆的缓冲层在当前时刻的烧蚀程度。

7、可选地，所述电缆烧蚀程度阈值包括大小依次降低的第一电缆烧蚀程度阈值和第二电缆烧蚀程度阈值，所述电缆的缓冲层在当前时刻的烧蚀程度为以下之一：第一烧蚀程度、第二烧蚀程度和第三烧蚀程度，所述第一烧蚀程度、所述第二烧蚀程度和所述第三烧蚀程度所表征+的烧蚀程度依次升高，根据所述比较结果，确定所述电缆的缓冲层在当前时刻的烧蚀程度，包括：在所述比较结果表征所述当前气体浓度小于所述第一电缆烧蚀程度阈值的情况下，确定所述电缆的缓冲层在当前时刻的烧蚀程度为所述第一烧蚀程度；在所述比较结果表征所述当前气体浓度大于或者等于所述第一电缆烧蚀程度阈值，且所述当前气体浓度小于所述第二电缆烧蚀程度阈值的情况下，确定所述电缆的缓冲层在当前时刻的烧蚀程度为所述第二烧蚀程度；在所述比较结果表征所述当前气体浓度大于或者等于所述第二电缆烧蚀程度阈值的情况下，确定所述电缆的缓冲层在当前时刻的烧蚀程度为所述第三烧蚀程度。

8、可选地，根据所述第一总面积、所述第二总面积、所述第一气体部分体积和所述第二气体部分体积，确定烧蚀折算系数，包括：

9、根据确定所述烧蚀折算系数；

10、其中，v1为所述第一气体部分体积，v2为所述第二气体部分体积，s1为所述第一总面积，s2为所述第二总面积，k为所述烧蚀折算系数。

11、可选地，在获取第二气体部分体积的过程中，所述方法还包括：

12、构建第一正弦曲线和第二正弦曲线，并确定法线为同时与所述第一正弦曲线和所述第二正弦曲线相交，且垂直于所述第一正弦曲线和所述第二正弦曲线的横坐标轴的直线，所述第一正弦曲线和所述第二正弦曲线分别用于表征所述电缆的皱纹铝护套的横截面的弧度不同的两部分；

13、根据所述第一正弦曲线和所述法线确定第一中间参数，根据所述第二正弦曲线和所述法线确定第二中间参数。

14、可选地，获取第二气体部分体积，包括：

15、根据

16、确定第一空气隙体积，所述第一空气隙体积为所述第一正弦曲线表征的所述皱纹铝护套的部分与所述电缆的所述缓冲层之间的空气隙的体积；

17、根据

18、确定第二空气隙体积，所述第二空气隙体积为所述第二正弦曲线表征的所述皱纹铝护套的部分与所述电缆的所述缓冲层之间的空气隙的体积；

19、确定所述第二气体部分体积为所述第一空气隙体积和所述第二空气隙体积的和；

20、其中，a1为所述第二正弦曲线的波峰与所述法线之间的距离，a2为所述第一正弦曲线的波峰与所述法线之间的距离，b1为所述第一正弦曲线的沿轴向的长度，b2为所述第二正弦曲线的沿轴向的长度，r1为所述法线与所述电缆的中心轴的距离，r2为所述法线与所述电缆的中心轴的距离，d1为所述第一正弦曲线表征的所述皱纹铝护套的部分与所述电缆的所述缓冲层之间的接触宽度，d2为所述第二正弦曲线表征的所述皱纹铝护套的部分与所述电缆的所述缓冲层之间的接触宽度，r为所述电缆的缓冲层的半径，v21为所述第一空气隙体积，v22为所述第二空气隙体积。

21、可选地，获取第二总面积，包括：

22、根据s2＝πr(d1+d2)，确定所述第二总面积；

23、其中，s2为所述第二总面积，d1为所述第一正弦曲线表征的所述皱纹铝护套的部分与所述电缆的所述缓冲层之间的接触宽度，d2为所述第二正弦曲线表征的所述皱纹铝护套的部分与所述电缆的所述缓冲层之间的接触宽度，r为所述电缆的缓冲层的半径。

24、可选地，在确定所述电缆的缓冲层在当前时刻的烧蚀程度为所述第三烧蚀程度之后，所述方法还包括：生成报警信息，以提醒需要更换电缆。

25、根据本技术的另一方面，提供了一种电缆的缓冲层的烧蚀程度的确定装置，该装置包括：

26、第一获取单元，用于获取第一总面积、第二总面积、第一气体部分体积和第二气体部分体积，所述第一总面积为缓冲层烧蚀模拟实验中的缓冲层的烧蚀部分的面积，所述第二总面积为电缆的皱纹铝护套和电缆的缓冲层的接触面积，所述第一气体部分体积为缓冲层烧蚀模拟实验中的腔体的体积与固体的体积的差值，所述第二气体部分体积为所述皱纹铝护套和所述电缆的所述缓冲层之间的空气隙的体积；

27、第一处理单元，用于根据所述第一总面积、所述第二总面积、所述第一气体部分体积和所述第二气体部分体积，确定烧蚀折算系数，并确定电缆烧蚀程度阈值为所述烧蚀折算系数和实验烧蚀程度阈值的乘积，所述实验烧蚀程度阈值为采用所述缓冲层烧蚀模拟实验得到缓冲层的烧蚀程度的浓度阈值，所述电缆烧蚀程度阈值为所述电缆的缓冲层的烧蚀程度的浓度阈值，所述烧蚀折算系数表征所述电缆烧蚀程度阈值和所述实验烧蚀程度阈值的转换关系；

28、第二获取单元，用于获取所述电缆在当前时刻产生的特征气体的浓度，得到当前气体浓度，所述特征气体为乙烯；

29、第二处理单元，用于比较所述当前气体浓度和所述电缆烧蚀程度阈值的大小，得到比较结果，根据所述比较结果，确定所述电缆的缓冲层在当前时刻的烧蚀程度。

30、根据本技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。

31、根据本技术的另一方面，提供了一种电缆的缓冲层的烧蚀程度的确定系统，该系统包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。

32、应用本技术的技术方案，通过在实验室开展缓冲层烧蚀模拟实验得到相关的特征气体的实验室浓度，并分析得出的基于特征气体浓度的实验烧蚀程度阈值，换算出电缆烧蚀程度阈值，最后通过比较所述当前气体浓度和所述电缆烧蚀程度阈值的大小，确定所述电缆的缓冲层在当前时刻的烧蚀程度，从而解决了现有方案缺乏一种折算方法以得到缓冲层烧蚀严重程度分级阈值的问题。