申请/专利权人：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司

申请日：2021-09-07

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN113884826B

主分类号：G01R31/12

分类号：G01R31/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.02#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2022.01.04#公开

摘要：本发明公开一种金属护套兼作回流线的直流电缆载流量确定方法，所述载流量确定方法的发热源包括电缆线芯导体载流发热和金属护套回流发热，所述金属护套回流电流采用与电缆线芯导体载流相同的电流；所述载流量确定方法包括根据电缆导体最高允许温度计算载流量和根据绝缘层允许温差计算载流量两个步骤，并取两计算电流的较小值作为电缆的最大允许载流量。按照本发明所提出的柔性直流电缆载流量确定方法，考虑导体载流及金属护套回流发热的影响，满足电缆绝缘和电场分布的要求，保证电缆的长期稳定运行，实现电能的可靠传输。

主权项：1.一种金属护套兼作回流线的直流电缆载流量确定方法，其特征在于，包括：S01：读取直流电缆及环境数据，包括：直流电缆各结构层外径；导体、金属护套层的直流电阻以及电阻温度系数；绝缘内屏蔽层、绝缘层、绝缘外屏蔽层、外护层的热阻系数；导体最高长期允许温度θm；绝缘层最大允许温差Δθm；及，环境温度数据；S02：在读取直流电缆及环境数据后，分别根据直流电缆各层的热阻系数计算绝缘内屏蔽层、绝缘层、绝缘外屏蔽层、外护层的热阻；S03：基于读取的数据，计算直流电缆导体最高允许温度的载流量，包括：S0301：获取绝缘内屏蔽层、绝缘层、绝缘外屏蔽层、外护层的热阻，导体、金属护套层的直流电阻以及电阻温度系数，导体最高长期允许温度θm，以及环境温度数据；S0302：根据导体最高长期允许温度θm，计算得到导体在最高长期允许温度θm下的直流电阻Rc＝Rc20·[1+αcθm-20]，Rc20为导体20℃时的直流电阻，其单位为Ωm；αc为导体的电阻温度系数，其单位为1℃；S0303：假定直流电缆导体的载流量初值为I1；S0304：计算直流电缆导体发热量S0305：计算金属护套层温度θs＝θm-Qc·T1+T2+T3，计算金属护套层的直流电阻Rs＝Rs20·[1+αsθs-20]，T1、T2、T3分别为绝缘内屏蔽层、绝缘层、绝缘外屏蔽层的热阻；S0306：计算金属护套层发热量S0307：计算直流电缆外表面的温度θ′a＝θm-Qc·T1+T2+T3-Qc+Qs·T4，T4为外护层的热阻；S0308：判断直流电缆外表面的温度θ′a是否接近环境温度θa，如果直流电缆外表面的温度θ′a接近环境温度θa进入S0309，否则进入S0310；S0309：如果θ′a＞θa，减小直流电缆导体载流量I1，进入S0304；否则如果θ′a＜θa，增大直流电缆导体载流量I1，进入S0304；S0310：输出导体最高允许温度的载流量I1；S04：计算绝缘内屏蔽层、绝缘层、绝缘外屏蔽层外表面的温度θ1、θ2、θ3以及绝缘层温差Δθ：θ1＝θm-Qc·T1，θ2＝θ1-Qc·T2，θ3＝θ2-Qc·T3，Δθ＝Qc·T1+T2+T3；S05：判断绝缘层温差Δθ是否超过绝缘层最大允许温差Δθm，如果Δθ＞Δθm进入S06，否则进入S07；S06：根据直流电缆导体绝缘层最大允许温差Δθm和环境温度θa，计算直流电缆导体绝缘层最大允许温差Δθm的载流量I2，进一步包括：S0601：获取绝缘内屏蔽层、绝缘层、绝缘外屏蔽层、外护层的热阻，导体、金属护套层的直流电阻以及电阻温度系数，绝缘层最大允许温差Δθm，以及环境温度数据；S0602：假定直流电缆导体的载流量初值为I2；S0603：假定直流电缆导体的温度初值θc，计算直流电缆导体的直流电阻Rc＝Rc20·[1+αcθc-20]和发热量假定金属护套的温度初值θs，计算金属护套的直流电阻Rs＝Rs20·[1+αsθs-20]和发热量Rs20为金属护套层20℃时的直流电阻，其单位为Ωm；αs为金属护套层的电阻温度系数，其单位为1℃；S0604：计算导体温度θc，以及绝缘内屏蔽层、绝缘层、绝缘外屏蔽层外表面的温度θ1、θ2、θ3，金属护套层温度θs＝θ3，绝缘层温差Δθ：θ1＝θm-Qc·T1，θ2＝θ1-Qc·T2，θ3＝θ2-Qc·T3，Δθ＝Qc·T1+T2+T3；S0605：判断导体温度θc，金属护套层温度θs是否需修正，如需修正则以S0604计算的导体温度θc、金属护套层温度θs代入到S0603继续计算，否则进入到S0606；S0606：判断绝缘层温差Δθ是否接近绝缘层最大允许温差Δθm，如果绝缘层温差Δθ接近绝缘层最大允许温差Δθm进入S0607，否则进入S0608；S0607：如果Δθ＞Δθm，减小直流电缆导体载流量I2，进入S0603；否则如果Δθ＜Δθm，增大直流电缆导体载流量I2，进入S0603；S0608：输出导体绝缘层最大允许温差Δθm的载流量I2；S07：取导体最高允许温度的载流量I1和导体绝缘层最大允许温差Δθm的载流量I2的较小值作为电缆的最大允许载流量。

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