(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111319360.4 (22)申请日 2021.11.09 (71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局 地址 510000 广东省广州市天河区天河南 二路2号 申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 (72)发明人 陈俊　侯帅　傅明利　展云鹏　 朱闻博　惠宝军　张逸凡　冯宾　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 代理人 麦小婵　郝传鑫 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06T 17/00(2006.01)H02G 15/184(2006.01) H02G 15/188(2006.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 113/16(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 聚丙烯电缆模塑接头结构的优化方法、 系 统、 设备及 介质 (57)摘要 本发明提供了聚丙烯电缆模塑接头结构的 优化方法、 系统、 设备及介质， 所述方法包括： 根 据聚丙烯电缆模塑接头的初始结构， 搭建对应的 结构仿真模 型； 采用所述结构仿真模 型进行电场 仿真， 依次确定所述聚丙烯电缆模塑接头的最优 反应力锥角度、 最优应力锥角度、 以及反应力锥 与应力锥 最优相对位置； 根据所述聚丙烯电缆模 塑接头的最优反应力锥角度、 最优应力锥角度、 以及反应力锥与应力锥最优相对位置， 得到所述 聚丙烯电缆模塑接头的最优结构。 本发明保证聚 丙烯电缆模塑接头具有高绝缘性和耐久性的同 时， 有效提升聚丙烯电缆模塑接头的安全可靠性 能， 进一步减少电缆线路运行故障发生的可能 性， 为模塑接头的设计应用提供一定的理论基 础。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 114117751 A 2022.03.01 CN 114117751 A 1.一种聚丙烯电缆模塑接 头结构的优化方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： 根据聚丙烯电缆模塑接 头的初始结构， 搭建对应的结构仿真模型； 采用所述结构仿真模型进行电场仿真， 依次确定所述聚丙烯电缆模塑接头的最优反应 力锥角度、 最优应力锥角度、 以及反应力锥与应力锥最优相对位置； 根据所述聚丙烯电缆模塑接头的最优反应力锥角度、 最优应力锥角度、 以及反应力锥 与应力锥最优相对位置， 得到所述聚丙烯电缆模塑接 头的最优结构。 2.如权利要求1所述的聚丙烯电缆模塑接头结构的优化方法， 其特征在于， 所述结构仿 真模型包括所述聚丙烯电缆模塑接头， 以及所述聚丙烯电缆模塑接头两端连接的电缆本 体； 所述电缆本体由内到外依次包括导体线芯、 内屏蔽层、 本体绝缘层和第一外屏蔽层； 所 述聚丙烯电缆模塑接头由内到外依 次包括导体线芯、 内屏蔽层、 增厚绝缘层和第二外屏蔽 层； 所述根据聚丙烯电缆模塑接 头的初始结构， 搭建对应的结构仿真模型的步骤 包括： 根据预设电压等级， 确定所述结构仿真模型的结构仿真参数； 所述结构仿真参数包括 导体线芯截面半径、 内屏蔽层厚度、 本体绝缘层厚度、 第一外屏蔽层厚度、 增厚绝缘层厚度、 第二外屏蔽层厚度、 以及所述导体线芯、 内屏蔽层、 本体绝缘层、 第一外屏蔽层、 增厚绝缘层 和第二外屏蔽层对应的电导 率与相对介电常数； 根据所述结构仿真参数， 采用仿真软件搭建所述结构仿真模型。 3.如权利要求1所述的聚丙烯电缆模塑接头结构的优化方法， 其特征在于， 所述采用所 述结构仿真模型进行电场仿真的步骤 包括： 将所述导体线芯施加预设电压等级的电动势， 并根据所述电动势选取所述内屏蔽层的 外边缘， 以及所述第一外屏蔽层和第二外屏蔽层的内边 缘分别作为电势边界和接地 边界； 对所述结构仿真模型进行网格剖分， 并根据 所述电势边界和接地边界进行电场仿真计 算。 4.如权利要求1所述的聚丙烯电缆模塑接头结构的优化方法， 其特征在于， 所述依次确 定所述聚丙烯电缆模塑接头的最优反应力锥角度、 最优应力锥角度、 以及反应力锥与应力 锥最优相对位置的步骤 包括： 根据预设反应力锥角度范围， 选取多个不同的反应力锥角度值， 并将所述结构仿真模 型中反应力锥的角度设为各个反应力锥角度值分别进 行对应的电场仿 真， 确定所述最优反 应力锥角度； 将所述结构仿真模型中反应力锥的角度固定为所述最优反应力锥角度， 并根据 预设应 力锥角度范围， 选择多个不同的应力锥角度值， 并将所述结构仿真模型中应力锥的角度设 为各个应力锥角度值分别进行对应的电场仿真， 确定所述 最优应力锥角度； 将所述结构仿真模型中反应力锥角度和应力锥角度分别固定为所述最优反应力锥角 度和最优应力锥角度， 并根据多个预设反应力锥与应力锥相对位置， 调整所述结构仿真模 型中反应力锥与应力锥的相对位置进 行对应的电场仿真， 确定所述反应力锥与应力锥最优 相对位置 。 5.如权利要求4所述的聚丙烯电缆模塑接头结构的优化方法， 其特征在于， 所述将所述 结构仿真模型中反应力锥的角度设为各个反应力锥角度值分别进 行对应的电场仿真， 确定 所述最优反应力锥角度的步骤 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114117751 A 2获取各个反应力锥角度值对应的反应力锥角度仿真结果； 所述反应力锥角度仿真结果 包括反应力锥面切向电场强度的大小和分布均匀程度， 以及所述聚丙烯电缆模塑接头内部 电场强度的大小和分布均匀程度； 对比分析各个反应力锥角度值对应的反应力锥角度仿真结果， 并结合所述聚丙烯电缆 模塑接头的实际制作工艺需求， 确定所述 最优反应力锥角度。 6.如权利要求4所述的聚丙烯电缆模塑接头结构的优化方法， 其特征在于， 所述将所述 结构仿真模型中应力锥的角度设为各个应力锥角度值分别进 行对应的电场仿真， 确定所述 最优应力锥角度的步骤 包括： 获取各个应力锥角度值对应的应力锥角度仿真结果； 所述应力锥角度仿真结果包括应 力锥面切向电场强度的大小和分布均匀程度， 以及所述聚丙烯电缆模塑接头内部电场强度 的大小和分布均匀程度； 对比分析各个应力锥角度值对应的应力锥角度仿真结果， 并结合所述 聚丙烯电缆模塑 接头的实际制作工艺需求， 确定所述 最优应力锥角度。 7.如权利要求4所述的聚丙烯电缆模塑接头结构的优化方法， 其特征在于， 所述预设反 应力锥与应力锥相对位置包括： 反应力锥顶部与应力锥根部重合、 反应力锥与应力锥相交、 反应力锥 顶部与应力锥 顶部重合、 以及反应力锥与应力锥不相交； 所述根据多个预设反应力锥与应力锥相对位置， 调整所述结构仿真模型中反应力锥与 应力锥的相对位置进 行对应的电场仿真， 确定所述反应力锥与应力锥最优相对位置的步骤 包括： 获取各个预设反应力锥与应力锥相对位置对应的相对位置仿真结果； 所述相对位置仿 真结果包括反应力锥 面切向电场强度的大小和分布均匀程度， 以及所述聚丙烯电缆模塑接 头内部电场强度的大小和分布均匀程度； 对比分析各个预设反应力锥与应力锥相对位置对应的相对位置仿真结果， 并结合所述 聚丙烯电缆模塑接 头的实际制作工艺需求， 确定所述反应力锥与应力锥最优相对位置 。 8.一种聚丙烯电缆模塑接 头结构的优化系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 模型搭建模块， 用于根据聚丙烯电缆模塑接 头的初始结构， 搭建对应的结构仿真模型； 仿真计算模块， 用于采用所述结构仿真模型进行电场仿真， 依次确定所述聚丙烯电缆 模塑接头的最优反应力锥角度、 最优应力锥角度、 以及反应力锥与应力锥最优相对位置； 结构确定模块， 用于根据所述聚丙烯电缆模塑接头的最优反应力锥角度、 最优应力锥 角度、 以及反应力锥与应力锥最优相对位置， 得到所述聚丙烯电缆模塑接 头的最优结构。 9.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一所述 方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至7中任一所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114117751 A 3