[发明专利]高压单芯电缆皱纹铝护套处导热热阻的计算方法

摘要

本发明公开了一种高压单芯电缆皱纹铝护套处导热热阻的计算方法，该方法包括以下步骤：建立高压单芯电缆皱纹铝护套处的热网络模型；计算绕包带接触面的接触热阻R₂和外护套接触面的接触热阻R₄；计算空气导热热阻R₁和填充沥青导热热阻R₃；计算皱纹铝护套处总的导热热阻R₀。该方法充分考虑到铝护套处的导热特性，提出的高压单芯电缆皱纹铝护套处的热网络模型简单可行，为高压单芯电缆的导热分析提供了参考；采用本方法计算高压单芯电缆皱纹铝护套处的导热热阻，避免了IEC标准和热路模型简化计算误差大的特点，有助于高压单芯电缆载流量的准确计算，进而为高压单芯电缆安全经济运行提供保障。

主权项

1.一种高压单芯电缆皱纹铝护套处导热热阻的计算方法，所述高压单芯电缆为皱纹铝护套凹陷处与绕包带接触，凸起处与外护套接触，其特征在于，包括以下步骤：建立高压单芯电缆皱纹铝护套处的热网络模型；计算绕包带接触面的接触热阻R2和外护套接触面的接触热阻R4；计算空气导热热阻R1和填充沥青导热热阻R3；计算皱纹铝护套处总的导热热阻R0；其中，所述建立高压单芯电缆皱纹铝护套处的热网络模型具体为：将高压单芯电缆的绕包带和外护套之间的皱纹铝护套部分等效为并联热网络模型：铝护套下部由凸起内的所述空气导热热阻R1和所述绕包带接触面的接触热阻R2并联；铝护套上部由所述填充沥青导热热阻R3和所述外护套接触面的接触热阻R4并联；其中，所述建立高压单芯电缆皱纹铝护套处的热网络模型之前还包括如下假设：1)热流只沿径向传递，为一维导热；2)电缆外护套，绕包带和铝护套均为等温面；其中，所述绕包带接触面的接触热阻R2采用公式(1)计算得到，式中，λ2表示绕包带表面粗糙度，tanθ2表示绕包带表面形状平均斜度，F2表示绕包带接触面压力，H2表示绕包带的硬度，n为实验系数，取n为0.94；其中，所述外护套接触面的接触热阻R4采用公式(2)计算得到，式中，λ4表示外护套表面粗糙度，tanθ4表示外护套表面形状平均斜度，F4表示外护套接触面压力，H4表示外护套的硬度，n为实验系数，取n为0.94；其中，所述空气导热热阻R1采用公式(3)计算得到，式中，ρ1表示空气导热系数，t1表示铝护套下部凸起内的空气厚度，d1表示铝护套下部凸起内的空气外径；其中，所述填充沥青导热热阻R3采用公式(4)计算得到，式中，ρ3表示填充沥青导热系数，t3表示铝护套上部填充沥青厚度，d3表示铝护套上部填充沥青外径；其中，所述皱纹铝护套处总的导热热阻R0采用公式(5)计算得到，