電力電纜線芯溫度估算方法

 

　　電力電纜在運(yùn)行管理過程發(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)場所,例如我國船舶上,艙室內(nèi)溫度高,空氣相對濕度大,當(dāng)電纜載流量過大時(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,終成為可能沒有引起火災(zāi)等事故,嚴(yán)重問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)過程中,由于敷設(shè)環(huán)境也是非常豐富復(fù)雜,準(zhǔn)確測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)測電纜表皮溫度,再通過提高計(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)和周圍自然環(huán)境,構(gòu)建電纜溫度場有限元模型,推導(dǎo)出電纜暫態(tài)溫度場計(jì)算公式。利用ANSYS軟件對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。