10kVXLPE电缆击穿振动在砂土中的传播规律.PDF

华 南 理 工 大 学 学 报 （自然科 学版 ） 第４２卷 第８期 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ．４２　Ｎｏ．８ ２０１４年８月 （ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ａｕｇｕｓｔ　２０１４ 文章编号：１０００５６５Ｘ（２０１４）０８００３４０５ 　 １０ｋＶＸＬＰＥ电缆击穿振动在砂土中的传播规律 １ １ ２ 刘刚　金尚儿　黄嘉盛 （１．华南理工大学 电力学院，广东 广州５１０６４０；２．广州供电局有限公司输电所，广东 广州５１０３１０） 摘　要：通过模型试验研究了直埋式１０ｋＶＸＬＰＥ电缆击穿振动在砂土中的传播衰减特 性，分别用指数衰减、负乘幂衰减公式对试验数据进行拟合，并验证公式的合理性．结果表 明：指数衰减、负乘幂衰减公式均可用于描述电缆击穿振动在砂土中的传播衰减特性，相关 系数均在０．９７以上；振动波在近处衰减快，远处衰减慢；砂土的指数衰减系数为０．０７０４、乘 幂衰减系数为１．３４９４． 关键词：电缆击穿振动；衰减特性；模型试验；衰减系数 中图分类号：ＴＭ７ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００５６５Ｘ．２０１４．０８．００６ ［９１２］ １０ｋＶＸＬＰＥ电缆广泛应用于城市配电系统中， Ｈａｖｅｎｉｔｈ等 对陡坡采用有限元数值分析，发现 据不完全统计，广州、深圳等城市的配网系统中电缆 振动波的放大和应变局部化有很大相关性．目前都 覆盖率达８０％．一旦电缆发生故障，需要快速对电 是研究爆破振动、强夯振动的传播规律，还没有研究 缆故障点进行定位并抢修，否则将带来巨大损失．电 电缆击穿振动波在砂土中的衰减特性．前人的研究 力电缆故障点定位方法总体上分为阻抗法和行波法 中只有对爆破振动、强夯振动单独的报道［１３１４］使用 两类．行波法的优点是定位的准确性在理论上不受 乘幂拟合，而没有指数拟合．文中将研究振动波在介 故障类型的影响，一般采用行波法对电力电缆故障 质中的传播规律的一些方法，并借鉴到研究电缆击 ［１］ 点进行定位 ．目前必威体育精装版的电力电缆故障点定位方 穿振动波在砂土中的传播规律中．通过分析影响电 法是：采用行波法，并结合光纤瑞利散射原理检测电 缆击穿振动在砂土中传播衰减的相关物理量，基于 缆击穿振动波信号实现定位．这就需要研究电缆击 量纲分析理论推导影响击穿振动波幅值的负乘幂衰 穿振动波在砂土介质中的传播衰减特性．国内外研 减公式；用质量－弹簧 －阻尼系统模型来等效击穿 究振动波在土体中传播规律的方法主要以理论分 振动波在砂土中传播衰减规律，推导指数衰减公式． ［２５］ 结合模型试验，对不同电压等级的击穿振动进行数 析、数值计算和现场实测为主 ．萨道夫斯基法给 出爆破振动速率随火药量、爆心距等要素的定量关 值模拟，讨论这两种衰减公式对模型试验数据进行 ［６］ ［７］ 拟合的合理性，并计算出相应的衰减系数． 系，只适用于具体的背景环境 ．夏祥等 采用离 散元法研究了节理岩体中质点振动速率幅值随爆源