厦门市源广鑫物资回收有限公司
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厦门电缆线收购网 18705926177 http://www.xmfphs.com.cn 电缆线芯温度是电缆安全运行的重要参数。针对电缆线芯温度难于实时监测的问题,结合电缆传热学原理,提出基于电缆实际运行电流和表面温度计算电缆线芯温度的方法。X先建立电缆线芯温度动态计算的热路模型,进一步推导出计算电缆线芯温度的Laplace热路模型;然后剖分连续运行电流为阶跃输入值,并代入基于集中参数法所建立的Laplace热路模型,从而实现连续变化电流作为电缆线芯温度计算的实时输入量。通过试验研究和误差分析,基于电缆表面温度和实际运行电流实时计算线芯温度方法可以满足线芯温度实时监测,进一步研究分析能够实现载流量预测
为了研究轴向传热对电缆线芯温度的影响,X先以单芯电缆的三维微元热路模型为基础,建立了考虑单芯电缆轴向与径向传热的三维热路模型,且根据该三维热路模型实现了单芯电缆线芯温度实时计算的理论推导。其次,通过不同敷设环境下分别加载恒定与阶跃电流的实验,讨论了电流、电缆敷设环境与外界环境温度等因素对轴向、径向温度分布的影响。实验结果表明,电流是决定轴向温度梯度变化趋势的主要因素,空气中电缆的线芯温度上升速度X快,土壤中电缆次之,水中电缆X慢。X后通过有限元仿真工具,对比了空气中电缆中间接头三维有限元模型与二维有限元模型计算的线芯温度。研究结果表明,只考虑电缆径向传热的二维热路模型会造成线芯温度计算的误差,而考虑电缆轴向与径向传热的三维热路模型能够提高计算的精度。
电力电缆在运行过程中会因受到电、热、机械、化学等因素的作用发生老化,其中电缆线芯温度是决定电缆老化速度的一项重要参数。要使电力电缆高效、安全的运行,必须确保线芯温度不能高于长期允许X高工作温度,否则,电缆工作温度过高,会加速绝缘材料的老化,缩短电缆使用寿命。在某些特殊场所,例如船舶上,舱室内温度高,空气湿度大,当电缆载流量过大时,线芯损耗会很大,使电缆温度急剧升高,电缆绝缘性能降低甚至失效,X终可能引起火灾等事故,严重威胁船员的人身安全。所以准确掌握电缆线芯温度是非常必要的。在电缆的实际使用过程中,由于敷设环境非常复杂,准确测量电缆线芯温度是非常困难的,目前应用比较广泛的方法就是监测电缆表皮温度,再通过计算方法估算线芯温度。电缆在实际使用过程中,电缆温度状态包括稳态状态和暂态状态。当加载电流比较平稳,电缆发热和放热保持平衡,电缆温度会到达一个比较平稳的状态,称之为电缆温度的稳态状态；当电缆加载电流波动较大时,电缆温度也随之波动,称之为电缆温度的暂态状态。为准确掌握电缆温度状态,确保电缆安全可靠运行,本文分别针对电缆稳态状态和暂态状态线芯温度的估算方法进行了以下研究：分析研究船用乙丙橡胶绝缘电缆的结构,对常用的IEC方法中电缆稳态时的传热路径和热传递方程进行详细介绍,并给出电缆的介质损耗、绝缘损耗、本体热阻等计算方法和参数确定方法,根据热路与电路的近似性原理构建电缆本体稳态传热模型,给出电缆稳态线芯工作温度的计算方法；分析研究IEC标准中电缆稳态线芯温度计算方法的缺点,并针对这些缺点进行改进,提出计算精度更高的稳态线芯温度计算方法；为验证改进方法的X越性,设计严密的实验系统,选择合适的实验装置,保证实验的X性。分别对单回路电缆和大环流情况进行实验,收集实验数据并进行分析计算,将两种计算方法得出的结果进行对比,验证IEC改进方法的X越性；根据热传导原理,分析电缆结构和周围环境,构建电缆温度场有限元模型,推导出电缆暂态温度场计算公式。利用ANSYS软件对电缆有限元模型进行仿真计算,验证电缆温度场有限元模型能否准确计算电缆暂态线芯温度。对比有限元法和热路法计算出的线芯温度,判断哪种方法更准确。模拟实际负荷,研究电缆线芯温度的变化规律
