[发明专利]一种不依赖表皮温度的单回电缆线芯暂态温升获取方法

摘要

本发明涉及一种不依赖表皮温度的单回电缆线芯暂态温升获取方法，包括以下步骤：1)获取单回电缆的热流载流量、边界温度、电缆密度、电缆比热容调和导热系数以及与单回电缆相关土壤的土壤密度、土壤比热容和土壤换热系数，得到单回电缆的散出热流与线芯暂态温升的关系；2)根据散出热流与线芯暂态温升的关系，分别获取不依赖表皮温度的单回电缆暂态温升模型的参数；3)构建不依赖表皮温度的单回电缆暂态温升模型；4)获取单回电缆的环境温度，并计算单回电缆线芯的暂态温升。与现有技术相比，本发明具有计算方便、原理简单、方法先进等优点。

主权项

1.一种不依赖表皮温度的单回电缆线芯暂态温升获取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取单回电缆的热流载流量、边界温度、电缆密度、电缆比热容调和导热系数以及与单回电缆相关土壤的土壤密度、土壤比热容和土壤换热系数，并进行有限元计算，得到单回电缆的散出热流与线芯暂态温升的关系；2)根据散出热流与线芯暂态温升的关系，分别获取不依赖表皮温度的单回电缆暂态温升模型的参数，包括电缆芯线自身热容C₁、电缆线芯对环境的等效热阻R₂、断面等效热容C₂、断面等效热容的平衡热阻R₁以及断面等效热阻的平衡热感L₁，断面等效热容C₂的计算式为：其中，I₀为电缆发热量，I₁为电缆芯线热容支路自身的热流量，I₂为电缆线芯对环境热容支路的热流量，I₃为电缆线芯对环境热阻支路的热流量，T₁为电缆芯线温度，t为时间；电缆线芯对环境的等效热阻R₂的计算方法为：当单回电缆线芯暂态温升趋于稳态后，电缆芯线自身热容C₁所在的电缆芯线热容支路和断面等效热容C₂不通过热流，断面等效热阻的平衡热感L₁也不再作用，即I₁＝I₂＝0，此时I₃＝I₀，则有：R₂＝(T₁‑T₀)/R₃；断面等效热容C₂、断面等效热容的平衡热阻R₁和断面等效热阻的平衡热感L₁通过遗传算法计算获得；3)构建不依赖表皮温度的单回电缆暂态温升模型，所述的不依赖表皮温度的单回电缆暂态温升模型的数学表达式为：其中，I₀为电缆发热量，I₁为电缆芯线热容支路自身的热流量，I₂为电缆线芯对环境热容支路的热流量，I₃为电缆线芯对环境热阻支路的热流量，T₁为电缆芯线温度，T₀为环境温度，T_c为中间变量，即电缆线芯对环境热容的参考温升，t为时间；4)获取单回电缆的环境温度，并计算单回电缆线芯的暂态温升。