基于响应曲面法的10kV电缆中间接头防爆盒结构优化研究

作者：钱健; 陶贻青; 张明龙; 王健; 张延辉; 郑跃胜; 舒胜文^*

来源：高压电器, 2023, 59(10): 162-178.

DOI：10.13296/j.1001-1609.hva.2023.10.019

• 10 kV电缆
• 中间接头
• 防爆盒
• 结构优化
• 响应曲面法

中间接头是10 kV电缆故障的主要部位，加装防爆盒能有效避免10 kV电缆短路事故的蔓延。针对现有10 kV电缆中间接头防爆盒结构设计盲目性的问题，提出了一种基于响应曲面法的10 k V电缆中间接头防爆盒结构优化方法。首先，以钢筒内爆炸动力响应为对象，采用显示动力学软件Ls＿dyna进行了仿真计算，通过对比试验结果验证了Ls＿dyna软件对爆炸冲击模型计算的准确性；其次，以含泄压孔防爆盒爆心环面形变量为因变量，基于响应面试验设计方法开展了参数敏感性分析，结果表明：端头直径与壳体厚度是两个显著影响参数；然后，构建了爆心环面形变量峰值、封头中心应力峰值和防爆盒重量加权的评价函数，分析得到了评价函数响应曲面最小值对应的最优端头直径与壳体厚度；最后，重新建立内爆炸动力响应仿真模型并开展短路燃弧试验，验证了优化结果的正确性。研究结果可为电缆中间接头防爆盒结构的优化设计提供参考。

• 单位
  自动化学院; 福州大学; 国网福建省电力有限公司电力科学研究院