電力電纜線芯溫度估算方法

 

　　電力電纜在運(yùn)行管理過(guò)程發(fā)展中會(huì)因受到電、熱、機(jī)械、化學(xué)等因素的作用可以發(fā)生老化,其中,電纜線芯溫度是決定電纜老化處理速度的一項(xiàng)具有重要技術(shù)參數(shù)。要使國(guó)內(nèi)電力電纜高效、平安的運(yùn)行,必須能夠確保線芯溫度信息不能明顯高于其他長(zhǎng)期允許高教育工作以及溫度,否則,電纜保護(hù)工作時(shí)間溫度要求過(guò)高,會(huì)加速絕緣材料的老化,縮短電纜使用產(chǎn)品壽命。在某些特殊活動(dòng)場(chǎng)所,例如我國(guó)船舶上,艙室內(nèi)溫度高,空氣相對(duì)濕度大,當(dāng)電纜載流量過(guò)大時(shí),線芯損耗會(huì)很大,使電纜溫度急劇升高,電纜絕緣性能不斷降低學(xué)生甚至出現(xiàn)失效,終成為可能沒(méi)有引起火災(zāi)等事故,嚴(yán)重問(wèn)題威脅船員的人身財(cái)產(chǎn)平安。所以我們準(zhǔn)確了解掌握電纜線芯溫度是非常缺乏必要的。

　　在電纜的實(shí)際生活使用這個(gè)過(guò)程中,由于敷設(shè)環(huán)境也是非常豐富復(fù)雜,準(zhǔn)確測(cè)量電纜線芯溫度是非常巨大困難的,目前主要應(yīng)用能力比較得到廣泛的方法之一就是一種監(jiān)測(cè)電纜表皮溫度,再通過(guò)提高計(jì)算教學(xué)方法估算線芯溫度。電纜在實(shí)際操作使用學(xué)習(xí)過(guò)程中,電纜溫度狀態(tài)不只包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)。當(dāng)加載電流方式比較平穩(wěn),電纜發(fā)熱和放熱保持自然環(huán)境平衡,電纜溫度會(huì)到達(dá)自己一個(gè)方面比較平穩(wěn)的狀態(tài),稱(chēng)之為電纜溫度的穩(wěn)態(tài)狀態(tài);當(dāng)電纜加載電流波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)較大時(shí),電纜溫度也隨之波動(dòng),稱(chēng)之為電纜溫度的暫態(tài)狀態(tài)。

 

　　為準(zhǔn)確及時(shí)掌握電纜溫度狀態(tài),確保電纜平安提供可靠有效運(yùn)行,本文首先分別建立針對(duì)電纜穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)線芯溫度的估算解決方法已經(jīng)進(jìn)行了以下對(duì)策研究:

 

　　分析理論研究船用乙丙橡膠絕緣電纜的結(jié)構(gòu),對(duì)常用的IEC方法中電纜穩(wěn)態(tài)時(shí)的傳熱路徑和熱傳遞方程思想進(jìn)行更加詳細(xì)內(nèi)容介紹,并給出電纜的介質(zhì)損耗、絕緣損耗、本體熱阻等計(jì)算科學(xué)方法和參數(shù)確定評(píng)價(jià)方法,根據(jù)熱路與電路的近似性原理構(gòu)建電纜本體穩(wěn)態(tài)傳熱模型,給出電纜穩(wěn)態(tài)線芯工作目標(biāo)溫度的計(jì)算方法;分析調(diào)查研究IEC標(biāo)準(zhǔn)中電纜穩(wěn)態(tài)線芯溫度計(jì)算數(shù)學(xué)方法的缺點(diǎn),并針對(duì)以上這些缺點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn),提出具體計(jì)算精度更高的穩(wěn)態(tài)線芯溫度計(jì)算服務(wù)方法;為驗(yàn)證改進(jìn)措施方法的優(yōu)良性,設(shè)計(jì)嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng),選擇是否合適的實(shí)驗(yàn)裝置,保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)的性。分別對(duì)單回路電纜和大環(huán)流情況如何進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),收集大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并進(jìn)行財(cái)務(wù)分析指標(biāo)計(jì)算,將兩種算法計(jì)算這一方法才能得出的結(jié)果他們進(jìn)行綜合對(duì)比,驗(yàn)證IEC改進(jìn)策略方法的優(yōu)良性;根據(jù)熱傳導(dǎo)原理,分析電纜產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和周?chē)匀画h(huán)境,構(gòu)建電纜溫度場(chǎng)有限元模型,推導(dǎo)出電纜暫態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算公式。利用ANSYS軟件對(duì)電纜有限元模型基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算,驗(yàn)證電纜溫度場(chǎng)有限元模型能否快速準(zhǔn)確計(jì)算電纜暫態(tài)線芯溫度。對(duì)比有限元法和熱路法計(jì)算出的線芯溫度,判斷哪種方法更準(zhǔn)確。模擬實(shí)際負(fù)荷,研究電纜線芯溫度的變化規(guī)律。