由于在三極電力電纜的穩(wěn)態(tài)操作期間傳輸?shù)娜嚯娏鞯目偤蜑?，所以傳統(tǒng)的電流互感器不能測量電流，并且各個(gè)導(dǎo)體的電流相同。
　　極電源。電磁特性電磁場方程的基礎(chǔ)上，提出了一種三導(dǎo)體電力電纜表面磁場的解析計(jì)算方法，不僅適用于三導(dǎo)體對(duì)稱電纜，還可以對(duì)于其他電纜的三個(gè)靈魂隨機(jī)分布的情況。
　　于該分析算法，通過測量三芯電纜表面的磁場，可以精確地執(zhí)行三芯電力電纜的每個(gè)芯的電流測量。于解析模型和有限元仿真模型的計(jì)算結(jié)果表明，所提出的分析算法具有良好的精度和理論指示值，可用于構(gòu)建新的在線監(jiān)測系統(tǒng)。力電纜;計(jì)算磁場;分析模型;電流測量代碼：A產(chǎn)品編號(hào)：1674-5124（2017）04-0095-05引言近年來，隨著電纜制造技術(shù)的不斷完善，電纜輸配電工程已獲得長期發(fā)展[1]。為一般規(guī)則，單芯電纜用于35kV以上的三相電力電纜的輸配電工程，而三芯電纜用于輸電和配電工程。相電力電纜功率小于35 kV [2]。于電纜工作環(huán)境復(fù)雜，故障后很難進(jìn)行快速檢查和維修，因此電纜運(yùn)行的安全性受到越來越多的關(guān)注[ 3]。了保證電力電纜供電的可靠性，必須在線監(jiān)測電力電纜的運(yùn)行狀態(tài)。而，國內(nèi)和國際電力電纜的現(xiàn)有在線監(jiān)測方法主要通過測量間接反映電纜運(yùn)行特性的相關(guān)參數(shù)來進(jìn)行，例如在線測量溫度和電纜老化等參數(shù)。纜[4-11]。接測量通常具有顯著的延遲，并且大多數(shù)間接測量方法不能診斷電纜故障的位置和類型，并且具有顯著的局限性。了更直接地監(jiān)測三極電力電纜的運(yùn)行狀態(tài)，更可靠的方法是測量實(shí)際運(yùn)行中每根芯線的電流，即系統(tǒng)的相電流。段。于單芯電纜，相電流測量原理與普通電流互感器相同。而，對(duì)于三芯電纜，當(dāng)執(zhí)行空轉(zhuǎn)時(shí)，礦用電纜三相電流的總和等于零，并且通過電纜表面的任何橫截面的總通量也等于零;相電流不能通過傳統(tǒng)的電感方法測量。了解決傳統(tǒng)感應(yīng)式電流測量裝置無法測量三極電力電纜各相電流的問題，文獻(xiàn)[12]提出了一種基于磁傳感器測量電流的新方法。位對(duì)稱的三極電纜，也就是說通過測量三極電源。改電纜表面的周向磁場允許有效測量三線對(duì)稱電力電纜的每相中的電流。

　　
　　是，文獻(xiàn)[12]僅表明電纜的三芯電纜是對(duì)稱的。是，采用三芯電纜的傳輸技術(shù)，三芯電纜的分布受電纜類型和電纜的影響。纜加工技術(shù)，可能不符合對(duì)稱的三導(dǎo)體條件。果三芯電纜的非對(duì)稱狀態(tài)仍然使用[12]中的模型，這將不可避免地導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。這種背景下，本文試圖提出一種更通用的三芯電力電纜表面磁場分析模型及其計(jì)算方法，旨在擴(kuò)展文獻(xiàn)中討論的電纜的三導(dǎo)體對(duì)稱性。[12]在任意三導(dǎo)體分布的情況下。此，可以更一般地引導(dǎo)基于磁傳感器的三極電力電纜的相電流的測量。算三線電纜表面磁場的分析模型圖1顯示了用于建立分析模型的三線電纜的結(jié)構(gòu)。纜的核心是O，A，B和C是電纜的位置和電纜中心兒子是A和B之間的芯部C的子之間的距離分別R1，R2和R3。失一般性，y軸可以與OA重合，并且點(diǎn)A的坐標(biāo)是（0，r1）。在兩個(gè)核B和C中的電纜的中心的載體，即所述角度OB，OC和橫坐標(biāo)分別為α和β，使得點(diǎn)B的坐標(biāo)為（r2cosα，r2sinα）和C點(diǎn)的坐標(biāo)為（r3cosβ，r3sinβ）。算時(shí)，A，B和C的三相電流分別為IA，IB和IC。SA，礦用電纜SB和SC是延長線OA，OB和OC與電纜表面的交叉點(diǎn)，即磁傳感器的安裝位置。電纜中心的SA，SB，SC的半徑是R.根據(jù)Ampère環(huán)路定理，由相電流IA到SA產(chǎn)生的磁感應(yīng)是這樣的，當(dāng)SB處的磁感應(yīng)時(shí)，SC被解析，x和y軸可以旋轉(zhuǎn)。
　　如，當(dāng)在SB中求解磁感應(yīng)時(shí)，y軸旋轉(zhuǎn)以與OB重合。這種情況下，OC，OA和橫坐標(biāo)軸之間的角度分別為β-α 90°和180°-α。別用等式（9）和（10）中的α和β代替β-α 90°，180°-α，并旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的相電流和ri（i = 1，2，3），L SB的磁感應(yīng)強(qiáng)度在n和R方向上相同。計(jì)算SC的磁感應(yīng)時(shí)，y軸旋轉(zhuǎn)以便與OC一致.OA，OB之間的角度橫坐標(biāo)為180°-β。α-β 90°。別在等式（9）和（10）中用180°-β，α-β 90°代替α和β，并旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的相電流和ri（i = 1，2，3）， SC通過模型模擬分別驗(yàn)證n和r方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度的分量，以驗(yàn)證分析模型的準(zhǔn)確性，使用兩個(gè)計(jì)算實(shí)例并且與模型的結(jié)果相比建立分析模型。限元模擬。算示例1是對(duì)稱模型，參數(shù)定義如下：R = 45 mm，r1 = r2 = r3 = 20 mm，IA = IB = IC = 100 A，α= 210°，β= 330° ，A，B，C3中心線的半徑為12.5 mm。2是A，B，C的三相工業(yè)頻率正弦電流的波形。3是SA，SB，SC的極值點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的分析結(jié)果的比較。限元模擬計(jì)算。SB，SC 3沿著切向電纜表面的磁感應(yīng)磁場的極值點(diǎn)，也就是說，分析模型的方向分量n與有限元模擬計(jì)算的結(jié)果相比較;圖5是磁場SA，SB，SC 3的終點(diǎn)。電纜表面垂直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度的分析模型，即方向r，與有限元模擬結(jié)果進(jìn)行比較。3至圖5顯示，在計(jì)算示例1中，分析模型和有限元模擬的分析結(jié)果非常一致，并且在三導(dǎo)體對(duì)稱的情況下構(gòu)建的分析模型的精度檢查電源線。了定量說明實(shí)施例1的分析算法的準(zhǔn)確性，表1給出了分析和有限元模擬模型的結(jié)果（SA，SB，SC的磁強(qiáng)度及其切向和垂直分量）沿著電纜的表面）。們之間最大差異的絕對(duì)值。以看出，本文提出的分析計(jì)算模型和有限元模擬模型得到的三芯電纜表面磁場最大差值的絕對(duì)值小于0.03 mT，完全滿足三芯電纜在線監(jiān)測的精度要求。
　　算例2是非對(duì)稱模型，具體參數(shù)定義如下：R = 45mm，r1 = 20mm，r2 = 28.28mm，r3 = 25mm，IA = IB = IC = 100A， α= 225°，β= 323.13°;中心三相導(dǎo)體A，B，C的半徑為12.5mm。算示例2總是使用圖2中所示的三相工業(yè)頻率的正弦電流的波形。6示出了由分析模型計(jì)算的磁感應(yīng)強(qiáng)度與計(jì)算結(jié)果之間的比較。過有限元模擬SA，SB和SC的三個(gè)極值;圖8示出了在磁場的極值處的SA，SB和SC的磁感應(yīng)的切向方向與有限元模擬的計(jì)算結(jié)果之間的比較。8顯示了SA，SB和SC。過磁場末端的分析模型計(jì)算的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電纜表面垂直方向上有限元模擬的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，也就是說，方向圖6至圖8顯示，在計(jì)算示例2中，分析模型和有限元模擬的分析結(jié)果也非常一致，這使得有可能驗(yàn)證在以下情況下提出的分析模型的準(zhǔn)確性。對(duì)稱三芯電力電纜。似地，表2給出了計(jì)算示例中的計(jì)算2的示例，并使用有限元仿真模型來計(jì)算結(jié)果（SA，SB，SC及其切向和垂直分量的磁感應(yīng)強(qiáng)度）沿著電纜的表面）。們之間最大差異的絕對(duì)值。以看出，通過兩個(gè)模型計(jì)算出的三芯電纜的表面的磁場的最大差值的絕對(duì)值小于0.02 mT的，這完全滿足了在線監(jiān)測的電纜的精度要求到三個(gè)導(dǎo)體。束語在文獻(xiàn)[12]中基于磁傳感器測量的三芯電纜相電流法的情況下，該方法僅適用于三芯電纜對(duì)稱的情況。文提出了一種更為通用的三導(dǎo)體磁纜表面分析計(jì)算方法，并將其擴(kuò)展到任意分布的更一般的情況。于有限元模擬，已建立的分析模型的準(zhǔn)確性得到了很好的驗(yàn)證。
　　提出的分析模型闡明了磁傳感器的輸出與任意分布的三芯電力電纜的每根芯線的電流之間的關(guān)系。芯電力電纜的相電流基于以下原理：磁傳感器和中心線的不對(duì)稱分布。量和監(jiān)測操作條件具有指導(dǎo)價(jià)值。
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