[发明专利]一种电缆中间接头处压接管传热计算方法

说明书

本发明公开了一种电缆中间接头处压接管传热计算方法，所述压接管传热计算方法包含以下步骤：S1、构建高压电缆中间接头处压接管热路计算模型；S2、计算热路计算模型中所有热阻数值；S3、计算热路计算模型中所有热源数值；S4、构建传热计算方程组，求解各节点温度分布。本发明切实可行的提出一种基于传热学热路计算的理论模型，并从理论上计算各关节点处温度数值，为压接管尺寸初始设计及工程施工方案设计提供重要理论基础。

技术领域

本发明涉及高压电缆中间接头技术领域，具体涉及一种电缆中间接头处压接管传热计算方法。

背景技术

电力连接器广泛应用于电缆线路，用于实现电缆导体与其他输变电设备的连接，或电缆本身的接续。压接式连接器是其中应用最为广泛的连接器，尤其是在高压电缆中间接头领域，其可靠性不仅取决于足够的机械保持力，还需要良好的电气性能。

运用在电缆中间接头处的压接式连接器，连接电阻易过大，产生极高热量，造成中间接头局部过热，甚至破坏整条线路的稳定运行。又由于压接管处于接头主绝缘件内部，其运行状况不易监测。因此，准确建立线芯与导体处的压接传热计算模型，全面掌握其间各部分温度分布，对电缆输电稳定运行有着重要意义。

与现有技术相比，本发明切实可行的提出一种基于传热学的高压电缆中间接头处压接管的热路计算的理论模型，并从理论上计算各关节点处温度数值，为压接管尺寸初始设计及工程施工方案设计提供重要理论基础。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种电缆中间接头处压接管传热计算方法，该发明是基于传热学的高压电缆中间接头处压接管的热路计算的理论模型，并从理论上计算各关节点处温度数值，为压接管尺寸初始设计及工程施工方案设计提供重要理论基础。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种电缆中间接头处压接管传热计算方法，所述压接管传热计算方法包括下列步骤：

S1、构建高压电缆中间接头处压接管热路计算模型，所述热路计算模型包括下列参数：

T_a表示环境温度，R_a表示外部环境热阻，R_b表示搭接部位套管的径向导热热阻，R_c表示电缆导体的轴向导热热阻，R_z表示套管轴向导热热阻，Q₁表示套管未搭接部位电阻通流产热热量，Q₂表示第一导体与套管连接处电阻通流产热热量，Q₃表示电缆导体通流产热热量，Q₄表示套管连接处电阻通流产热热量，∞表示轴向热流传向无穷远，T₁，T₂，T₃，T₄，T₅，T₆，T₇分别表示各节点温度；

S2、计算热路计算模型中所有热阻数值；

S3、计算热路计算模型中所有热源数值；

S4、构建传热计算方程组，求解各节点温度分布。

进一步地，所述步骤S2、计算热路计算模型中所有热阻数值的过程如下：

计算外部环境热阻R_a，参照IEC60287，取单根孤立埋地电缆，其外部热阻的计算如下式所示，

式中，ρ_e表示土壤热阻系数，单位：K·m/W；u表示电缆轴线至地表距离,单位：mm；

计算搭接部位套管的径向导热热阻R_b，参照下式计算可得