[发明专利]一种高压交流电缆中间接头应力锥的设计方法

权利要求书

1.一种高压交流电缆中间接头应力锥的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.采用数学模型软件建立连接有电缆的预制接头的模型；

S2.不断改变步骤S1中得到的模型中预制接头的扩径距离x，从而得出一系列对应的应力锥端部到预制接头内表面的垂直距离h以及应力锥端部到预制接头中心线的垂直距离l，并计算出每个扩径距离x对应的应力锥根部与预制接头内表面的切角α；

S3.采用最小二乘法线性拟合分别得出应力锥端部到预制接头内表面的垂直距离h与扩径距离x之间的函数关系式、应力锥端部到预制接头中心线的垂直距离l与扩径距离x之间的函数关系式以及应力锥根部与预制接头内表面的切角α与扩径距离x之间的函数关系式；

S4.将实际需要的扩径距离x带入到所述步骤S3中所得到的各函数关系式中，即可得出实际需要的应力锥端部到预制接头内表面的垂直距离h、应力锥端部到预制接头中心线的垂直距离l以及应力锥根部与预制接头内表面的切角α，其中实际需要的扩径距离x选取需要满足扩径后预制接头内部界面压力小于5MPa；

所述步骤S2中，将连接有电缆的预制接头等效为同心圆柱体，扩径距离x为预制接头扩径后内表面半径与预制接头初始内表面半径r之差，应力锥端部到预制接头内表面的垂直距离h即为应力锥端部高度，应力锥端部到预制接头中心线的垂直距离l即为应力锥端部长度；

所述步骤S2中，应力锥端部为应力锥顶端圆弧中点，应力锥根部为应力锥与预制接头内表面相切点。

2.根据权利要求1所述的一种高压交流电缆中间接头应力锥的设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，扩径距离x与预制接头初始内表面半径r的比值为扩径率p，即p＝x/r，不断改变模型中预制接头的扩径距离x时需满足扩径率间隔Δp为定值。

3.根据权利要求1所述的一种高压交流电缆中间接头应力锥的设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，将应力锥根部和预制接头结合处采用有限元分析方法等效为直角三角形，根据以下三角函数公式计算应力锥根部与预制接头内表面的切角α：

式中，a，b分别表示直角三角形的底和高。

4.根据权利要求1所述的一种高压交流电缆中间接头应力锥的设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，最小二乘法线性拟合的拟合公式如下：

y＝a_nxⁿ+a_n-1x^n-1+…+a₁x+b₁

式中，a_n、a_n-1、…、a₁、b₁为最小二乘法线性拟合后公式的系数。