[发明专利]基于多项式拟合和灰色预测的电缆寿命评估方法

说明书

本发明公开了基于多项式拟合和灰色预测的电缆寿命评估方法，包括如下步骤：S1、采集电缆参数信息并进行数据预处理；S2、采集的数据在老化温度不变的条件下，研究寿命与拉伸伸长率保留率的关系；S3、在拉伸伸长率保留率不变的条件下，基于灰色预测的方法研究寿命与老化温度的关系；S4、在不同老化温度下，采用多项式拟合的方法研究拉伸伸长率与老化寿命的关系；S5、在现场测得伸长率和温度的情况下，将数据代入S2步骤和S4步骤中，两者相减即为电缆的剩余寿命。利用matlab软件所具有强大的数据处理功能，可以通过编程实现对数据的处理，且计算结果准确可观，同时该方法计算简单，灵活性和可操作性强。

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体来说，是基于多项式拟合和灰色预测的电缆寿命评估方法。

背景技术

根据现有的相关文献可知低压橡胶绝缘电缆老化的主要原因是热老化，即在有氧和受热条件下，绝缘材料缓慢丧失工作性能的过程。对于橡胶材料热老化性能的评估，国际公认的方法是加速热老化试验和热寿命评定试验，统称为加速寿命试验。加速寿命试验属于单因子温度试验，基本的思想是利用高应力下的寿命特征去外推正常应力水平下的寿命特征。其关键在于建立寿命特征与应力水平之间的数学关系，由此可以实现外推正常应力水平下的寿命特征。这种寿命特征与应力水平之间的数学关系就是加速模型，或者称之加速方程。国际电工委员会标准IEC60216和中国国家标准GB/T20028-2005中应用阿累尼乌斯方程所进行的评估试验是公众所公认的试验和推算方法。

加速热寿命试验属于有损检测。在目前检测电缆绝缘状态的方法中，采取的多是离线、破坏性的试验分析手段，会对电缆的正常工作以及后续工作寿命造成不可忽略的影响，而且试验周期长，导致工作效率的降低和检测费用的增加。传统的评估电缆绝缘状态的方法已经无法满足现在的检测需求，需要提出一种能够保证检测结果的准确性，同时操作简单的全新检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供基于多项式拟合和灰色预测的电缆寿命评估方法，以解决现有技术中存在的问题。

本发明的目的是这样实现的：基于多项式拟合和灰色预测的电缆寿命评估方法，包括如下步骤：

S1、采集电缆参数信息并进行数据预处理；

S2、采集的数据在老化温度不变的条件下，研究寿命与拉伸伸长率保留率的关系；

S3、在拉伸伸长率保留率不变的条件下，基于灰色预测的方法研究寿命与老化温度的关系；

S4、在不同老化温度下，采用多项式拟合的方法研究拉伸伸长率与老化寿命的关系；

S5、在现场测得伸长率和温度的情况下，将数据代入S2步骤和S4步骤中，两者相减即为电缆的剩余寿命。

本发明的有益效果在于：

本发明为电缆剩余寿命的评估，相比于电缆寿命评估最常用的统计法来讲，试验周期得以大大缩短；相比于最常用的加速试验方法(如Arrhenius法)来讲，它不需要严格遵照GB/T11026.3-2006步骤计算，因为此算法的计算繁琐、工作量大，不利于技术人员掌握；本发明采用基于灰色预测的方法，主要有两个原因：加速老化温度下所记录的数据较少，有别于一般的统计法；随着老化温度的降低，橡胶电缆的寿命在逐步增加，通过仔细观察发现，这种增加不是简单的线性增加所能描述的了，它更类似于指数增长；基于这两种实际情况，因此选用灰色预测的方法，它恰好能够很好的解决这两个问题，最终达到的效果也更接近于实际情况。

附图说明

图1是本发明的原始数据来源表图。

图2是本发明的主要步骤流程简图。

图3是基于180度的老化温度的曲线图。

图4是基于165度的老化温度的曲线图。