[发明专利]电缆组合绝缘热阻确定方法及电缆载流量计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电缆技术领域，特别涉及一种电缆组合绝缘热阻确定方法以及电缆载流量确定方法。

背景技术

在电力电缆技术领域，考虑到电缆载流量的重要性，具体表现在，电力设计部门根据电缆载流量对电缆进行选型和电缆线路设计，运行部分根据电缆载流量对电缆线路的负荷进行控制，因此，电缆载流量的准确计算和确定尤为重要。在现有技术中的计算电缆载流量的方式中，其中一个需要应用到的参数为绝缘热阻，根据IEC60287标准中所给出的方式，导体到金属护套之间的部分，包括有导体屏蔽、交联聚乙烯绝缘、绝缘屏蔽、半导体带、纵向阻水带等等，其热阻是将其作为同心圆柱体来进行计算的。在电缆载流量的工程计算方式中，绝缘热阻的计算公式为：T₁＝ρ*ln(1+2t₁/d_c)/2π，其中公式中的T₁表示绝缘热阻，ρ表示绝缘材料热阻系数，t₁表示导体和金属护套之间的厚度，d_c表示导体直径，以XLPE绝缘电缆为例，目前ρ统一采用XLPE绝缘材料的热阻系数3.5K·m/W来计算绝缘热阻。实际上，一般高压电缆采用皱纹金属护套，该部分并非同心圆柱体结构，此外，XLPE的热阻系数与其运行温度的关系很大，尤其是在运行温度为80℃～120℃的范围，XLPE的热阻系数并非恒为3.5K·m/W，此外，导体到金属护套之间的部分，并非只有XLPE绝缘，还包括有缓冲带、阻水带、空气隙等等，其热阻系数一般远大于3.5K·m/W，因此绝缘热阻的计算是不精确的，根据绝缘热阻所得到的电缆载流量也是不精确的。

发明内容

针对上述现有技术中所存在的问题，本发明提出电缆组合绝缘的概念，并提供一种电缆组合绝缘热阻的确定方法以及电缆载流量的确定方法，根据该电 缆组合绝缘热阻值所得到的电缆载流量更精确。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电缆组合绝缘热阻的确定方法，包括步骤：

分别设定各恒定电流值，并分别对敷设后的所述电缆施加该恒定电流值；

分别测量并记录所述电缆的运行状态到达稳态后的导体温度值、金属护套温度值；

分别根据所述恒定电流值、所述导体温度值、所述金属护套温度值、以及所述电缆的交流电阻值，计算确定出对应的电缆组合绝缘热阻值；

根据各导体温度值对应的各所述电缆组合绝缘热阻值，确定所述电缆的电缆组合绝缘热阻推荐值。

一种电缆载流量确定方法，包括步骤：

根据所述电缆主绝缘长期允许最高工作温度，确定载流量计算所用组合绝缘热阻推荐值；

根据所述电缆组合绝缘热阻推荐值确定电缆载流量；

所述电缆组合绝缘热阻推荐值的确定方式包括：

分别设定各恒定电流值，并分别对敷设后的所述电缆施加该恒定电流值；

分别测量并记录所述电缆的运行状态到达稳态后的导体温度值、金属护套温度值；

分别根据所述恒定电流值、所述导体温度值、所述金属护套温度值、所述电缆的交流电阻值，计算确定出对应的电缆组合绝缘热阻值；

根据各导体温度值对应的各所述电缆组合绝缘热阻值，确定所述电缆的电缆组合绝缘热阻推荐值。

根据本发明的方案，本发明提出了电缆组合绝缘的概念，该电缆组合绝缘包括了导体至金属护套之间的各层，即将导体至金属护套之间的各层视作一个整体，并通过对敷设试验中的电缆施以不同的恒定电流值，根据不同的恒定电流值情况下的导体温度值、金属护套温度值、导体的直流电阻值等确定出电缆组合绝缘热阻推荐值，该电缆组合绝缘热阻推荐值是综合考虑了导体至金属护套之间的各层材料所得出的参数值，因此更接近于该电缆实际的绝缘热阻情况，从而在根据该电缆组合绝缘热阻推荐值推导计算电缆载流量时，所得到的电缆载流量也更精确。

附图说明

图1是本发明的电缆组合绝缘热阻的确定方法的流程示意图；

图2是其中一个具体试验中的组合绝缘等值热阻与导体温度的拟合曲线示意图。

具体实施方式

考虑到交联聚乙烯绝缘材料与温度的强相关性、皱纹护套电缆的不规则结构、金属护套内气隙的存在、以及缓冲层阻水带等材料的热阻系数与主绝缘的较大的差异，本发明提出组合绝缘的概念，即将导体至金属护套之间的各层当做一个整体，用该整体的热阻来表达其在电缆散热中的作用，以期实现电缆载流量的准确计算。