Page 62 - 电力与能源2024年第二期
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202                      朱长东,等:电力电缆温升特性研究及载流量计算

                                                                 电力电缆在不同外界环境下的载流量。由于函数
                                                                 关系是通过拟合得出的,存在一定的误差。因此,
                                                                 当需要快速计算电力电缆的载流量,并且可以接
                                                                 受一定误差时,可以使用这种方法来快速估算。

                                                                 5 结语

                                                                     本文以电力电缆的温升特性作为研究对象,
                                                                 利用有限元软件对电缆温度场进行建模,通过最

                                                                 优化算法对模型中难以确定的参数进行校正处
                     图 7 电力电缆载流量随对流换热系数的变化曲线
                                                                 理。通过对多组载流量数据进行分析,归纳得到
                                                 I
                    由式(16)可以发现,当 h=0 时,=I 0,即无对                  电力电缆载流量与外界环境之间的函数关系,将
                                                         I
                流情况下的电缆载流量值;当 h 趋于无穷大时,=                         不同情况下的环境温度初始值和对流换热系数代
                I 0+I ∞ ,即理想散热条件下的电缆载流量值,分析                      入函数关系式中,可以实现电力电缆在不同情况
                计算环境温度与系数 I 0,I ∞,A 的关系。                         下实时载流量的快速估算,量化电力电缆的载流
                       表 3 不同温度下对应表达式各系数值                        能力,提高其资源利用率,并降低电缆绝缘层发生
                    T/℃        I 0       I ∞         A
                                                                 热老化的风险,从而减少电缆病害的发生。
                    -20       212.6     574.4       6.77
                    -10       204.6     553.2       6.78         参考文献:
                     0        194.8     525.6       6.82        [1]  唐  科,阮江军,唐烈峥,等 . 三芯电缆接头温度场计算[J]        .
                    10        183.1     495.8       6.81             高电压技术,2019,45(11):3571-3578.
                    20        172.0     462.8       6.82
                                                                [2]  IEC.Calculation of the current rating of electric cables,Part

                    30        159.1     429.9       6.84


                                                                     1:Current rating equations (100% load factor)and calcula⁃
                    40        144.8     391.2       6.79
                                                                     tion  of  losses,Section  1:General:IEC  60287-1-1:1994



                                                                    [S] 1994.
                                                                       .
                                                                [3]  IEC.Calculation of the current rating of electric cables,Part




                                                                     2:Thermal resistance,Section 1:Calculation of thermal re⁃
                                                                     sistance:IEC 60287-2-1:1994[S] .


                                                                [4]  韩  啸,刘雄军,狄洪杰,等 . 基于多物理场耦合技术的电
                                                                     缆载流量修正研究[J] 计算机仿真,2023,40(6):381-387.
                                                                                    .
                                                                [5]  李  欢,张延伟,张瑞祥 . 直埋 XLPE 电缆在不同敷设条件
                                                                     下的温升与载流量仿真[J] 电力工程技术,2023,42(1):
                                                                                        .
                                                                     169-177.
                                                                [6]  王彦楠,李    铮,杨鹏飞,等 . 基于电磁热多场耦合的直埋
                                                                     电缆导体温度与载流量计算[J] 计量学报,2022,43(7):
                                                                                           .
                      图 8 电力电缆载流量随外界环境的变化曲线                          877-884.
                                                                [7]  杨  帆 . 110 kV 电缆线路载流量关键技术研究[D] 广州:
                                                                                                        .
                    对表 3 数据进行分析后,可以得到环境温度
                                                                     华南理工大学,2019.
                与各系数的函数关系如下:                                    [8]  卞佳音,李永兰,单鲁平,等 . 500 kV 电力电缆稳态热路模
                       ì I 0 = 194. 5 - T - 0. 005T  2               型分析及载流量计算[J] 绝缘材料,2019,52(9):96-101.
                                                                                      .
                       ï ï ï ï
                       íI ∞ = 525. 4 - 2. 8T - 0. 014T  2  (17)  [9]  蒋益强,方亚林,赵文君,等 . 基于温度场逆问题的电力电
                       ï ï                                           缆缺陷检测方法研究[J] 电工电能新技术,2022,41(9):
                       ï ï
                                                                                      .
                       î A = 6. 8
                                      I
                    由式(17)可以发现, 0 与 I ∞ 为时间 T 的函数,                   81-88.
                                                                                            收稿日期:2024-01-23
                与外界初始温度有关,参数 A 与温度无明显关系。
                                                                                              (本文编辑:赵艳粉)
                    通过上述归纳出的函数关系,可以快速计算
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