[发明专利]一种基于热力耦合的220kV大截面电缆热致伸缩特性计算方法

摘要

本发明涉及一种基于热力耦合的220kV大截面电缆热致伸缩特性计算方法，属于专门适用于特定应用的数字计算或数据处理的设备或方法技术领域。该方法步骤如下：1）根据所述的220kV大截面电缆所用型号进行初步的电缆物理结构的确定；2）根据步骤1）中的电缆物理结构建立相应的大截面电缆物理模型；3）计算所述220kV大截面电缆的导体损耗和金属护层损耗；4）将所述导体损耗和所述金属护层损耗施加到大截面电缆模型上，进行有限元热场分析；5）进行应力场分析，得到分布特点。该方法可以根据大截面电缆实际敷设环境以及大截面电缆的工况特点，进行模拟，得到准确的大截面电缆的热致伸缩特性。

主权项

1.一种基于热力耦合的220kV大截面电缆热致伸缩特性计算方法，其特征在于步骤如下：1)根据所述的220kV大截面电缆所用型号进行初步的电缆物理结构的确定；2)根据步骤1)中的电缆物理结构建立相应的大截面电缆物理模型，所述大截面电缆物理模型是用过ANSYS Workbench有限元软件建立，所述大截面电缆物理模型由内到外依次为导体、绝缘层、缓冲层、金属护层和外护套；3)根据所述大截面电缆物理模型按照IEC60287标准计算所述220kV大截面电缆的导体损耗和金属护层损耗；4)将所述导体损耗和所述金属护层损耗施加到大截面电缆模型上，进行有限元热场分析，得到所述大截面电缆物理模型的温度场分布结果；所述热场分析的边界条件为，a.在所述热场分析时所述大截面电缆物理模型的轴向两个端面设定为绝热边界；b.所述端面的法向热流密度为0；c.所述外护套的表面满足对流换热边界条件；5)所述温度场分布结果作为温度载荷耦合到所述大截面电缆物理模型上，再进行应力场分析，得到所述大截面电缆物理模型的轴向热应变大小及其分布特点；在所述应力场分析中，所述大截面电缆物理模型的电缆轴向两个端面的边界条件是自由边界条件；所述大截面电缆物理模型的外护套表面满足自由边界条件。