关键词：
船用电力电缆
绝缘状态
介电频谱
等效电路模型
介质损耗角正切
摘要：
船用电力电缆在船舶电力系统中,具有举足轻重的作用,是整个船舶的命脉所在,它担负着为船上各类电气设备传输和分配电能的功能。随着科技的快速发展,现代船舶的自动化水平日趋先进,船用电力电缆的安全稳定运行更是直接决定了船舶的安全航行。船舶常年行驶在海面上,使得船用电力电缆的工作环境相当恶劣,在长期受到潮湿、高温、震动等多种因素的影响后,会加速电缆绝缘状态的下降趋势,易引发电缆绝缘故障。如果对电缆绝缘故障没有预见性,没有及时进行处理,就会使得故障恶化导致火灾甚至更严重事故的发生。因此,对船用电力电缆的绝缘进行检测具有非常重大的现实意义。
目前常用的检测电力电缆绝缘状态的方法,大多数都是破坏性的方法,在检测时会对电缆产生一定的损坏,因此本文提出了一种新的检测方法——介电频谱法。利用船用电力电缆绝缘的介电频谱特性,对船用电力电缆的绝缘进行分析,判断出电缆绝缘是否存在问题,为后期及时地检修、更换工作提供理论支持。
本文首先从绝缘介质的介电行为出发,对电场作用下电介质的时、频域介电响应分别进行分析,并利用物理学上的相关知识对介电响应的弛豫现象进行分析,进而引出用来分析介电行为的复介电常数和介质损耗角正切值。其次,本文给出了船用电力电缆的数学等效模型,并对模型中的相关电气参数进行了计算,在Matlab软件中实现了对船用电缆绝缘的模拟仿真。最后,利用IDAX300仪器进行了相关的实验,并将实验结果与理论结果进行了对比,分析利用介电频谱法进行电缆绝缘状态评估的可行性。
通过本文的研究论证,发现利用介电频谱特性对船用电力电缆的绝缘状态进行评估,可以有效并准确地反映出电缆的绝缘情况,可以定性且定量地对绝缘进行分析,为船用电力电缆的绝缘状态评估工作提供了一种可应用的、新型的、有效的无损检测方法,这对于保证船舶的正常航行和船上工作人员的生命安全具有重大的军事和实际经济价值。
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