[发明专利]一种海缆耐压试验护层末端接地状况检测方法

权利要求书

1.一种海缆耐压试验护层末端接地状况检测方法，其特征在于，所述方法包括：

根据计及海缆护层分布参数等效电路，获取海缆首末端电压电流关系式；将海缆耐压试验边界条件代入海缆首末端电压电流关系式，获取海缆护层末端对地电压和海缆护层末端电流计算公式；

根据海缆护层末端对地电压和海缆护层末端电流计算公式，获取海缆护层末端接地电阻计算公式；根据海缆护层首端电流和海缆结构参数和材料参数，使用海缆护层末端接地电阻计算公式获取海缆护层末端接地电阻Rd；

所述海缆护层末端接地电阻Rd的表达式为：

其中，U_2l、I_2l分别表示海缆护层末端处对地电压、海缆护层末端处电流；U₁₀、I₂₀分别表示海缆线芯首端处对地电压、海缆护层首端处电流；B₁(l)、B₂(l)、B₄(l)、C₁(l)、C₂(l)、C₄(l)、D₁(l)、D₂(l)、D₄(l)没有具体的物理含义，只是用来表示一个多项式的符号，具体多项式表达如下：

上述表达式中e＝2.718281828459，λ₁和λ₂表达如下：

其中，参数a、b、c、h的表达式如下：

Z₁、Z₂、Z₁₂、Y₁₂、Y_g分别表示电缆护层和电缆线芯的分布参数等效电路的电缆线芯等值单位长度阻抗、电缆护层等值单位长度阻抗、电缆线芯和护层等值单位长度互阻抗、电缆线芯和护层间单位长度导纳、电缆护层与大地之间单位长度导纳；

对比获取的海缆护层末端接地电阻Rd和海缆护层末端安全接地电阻R_f，获取海缆耐压试验护层末端接地状况：若Rd＜R_f，海缆护层末端接地良好；若Rd≥R_f，海缆护层末端接地不良；

所述方法还包括获取海缆的结构参数和材料参数；

所述海缆的结构参数和材料参数包括：海缆线芯的半径、电阻率、相对磁导率、海缆护层的半径、电阻率、相对磁导率、海缆绝缘层和外护套的半径、相对介电常数。

2.根据权利要求1所述的海缆耐压试验护层末端接地状况检测方法，其特征在于，所述海缆末端安全接地电阻R_f为：当海缆护层末端对地电压达到最大安全电压时所对应的海缆护层末端接地电阻。

3.根据权利要求1所述的海缆耐压试验护层末端接地状况检测方法，其特征在于，所述获取海缆首末端电压电流关系式的方法包括：

根据计及海缆护层分布参数等效电路，列出基尔霍夫方程组；

对基尔霍夫方程组的两边取拉普拉斯变换，获取第一方程组并对第一方程组求解，根据第一方程组的解和拉普拉斯反变换，获取海缆首末端电压电流关系式。

4.根据权利要求3所述的海缆耐压试验护层末端接地状况检测方法，其特征在于，所述基尔霍夫方程组包括KVL方程组、KCL方程组。