[發(fā)明專利]柔性礦物絕緣電纜載流量的計算方法、驗證裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610014861.4
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105677987B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任虹光;盛業(yè)武;陳光高;沈智飛
• 申請（專利權(quán)）人: 四川明星電纜股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 鐘瑩潔;錢成岑

1.一種柔性礦物絕緣電纜載流量的計算方法，其特征在于，所述計算方法包括以下步驟：

A、計算在導體外繞包多層云母帶后形成的絕緣線芯的絕緣層熱阻T₁：采用熱阻歸一化原理對由繞包在導體外的云母帶層和云母帶層中的氣隙組成的多層熱阻復(fù)合模型進行簡化并根據(jù)云母帶層與氣隙的體積占比將云母帶層和氣隙分別歸并到絕緣線芯內(nèi)層和絕緣線芯外層，分別計算云母帶層和氣隙的熱阻并將所述云母帶層和氣隙的熱阻相加得到絕緣層熱阻T₁，根據(jù)式1計算得到所述絕緣層熱阻T₁：

式中，為云母帶的熱阻系數(shù)，K*m/W；為已知的氣隙熱阻系數(shù)，K*m/W；R₁為導體的半徑，m；R₂為云母帶層的等效半徑，m；R₃為絕緣層的半徑，m；

根據(jù)式2計算得到所述云母帶層的等效半徑R₂：

式中，η為云母帶的填充系數(shù)；

根據(jù)式3計算得到所述云母帶的填充系數(shù)η：

式中，m為單位長度單根絕緣線芯中云母帶的重量，kg；ρ為云母帶的密度，kg/m³；

B、計算n根絕緣線芯成纜后繞包繞包帶并包覆皺紋銅護套后形成的纜芯的內(nèi)護層熱阻T₂，根據(jù)式4計算得到所述內(nèi)護層熱阻T₂，其中，1≤n≤5：

式中，為繞包帶的熱阻系數(shù)，K*m/W；R₄為成纜半徑，m；R₅為成纜繞包后的半徑，m；R₆為皺紋銅護套的內(nèi)等效半徑且R₆＝R₅+0.5H，m；H為皺紋銅護套的波谷與波峰之間的軋紋深度，m；

C、計算由纜芯形成的電纜的外護層熱阻T₃：當所述纜芯外無外護套時，外護層熱阻T₃為0；當所述纜芯外擠包有外護套時，根據(jù)式5計算得到所述外護層熱阻T₃：

式中，為外護套的熱阻系數(shù)，K*m/W；R₇為皺紋銅護套的外等效半徑且R₇＝R₅+0.5H+δ，δ為皺紋銅護套的厚度，m；R₈為電纜的半徑，m；

D、計算電纜敷設(shè)于靜止空氣中的外部熱阻T₄，根據(jù)式6計算得到所述外部熱阻T₄：

式中，h為散熱系數(shù)，W/m²K^5/4；D_e為電纜的外徑，m，其中，當所述纜芯外無外護套時，D_e為2R₇，當所述纜芯外擠包有外護套時，D_e為2R₈；Δθ_S為電纜表面相對環(huán)境的溫升，K；

E、計算柔性礦物絕緣電纜的載流量，根據(jù)式7計算得到所述柔性礦物絕緣電纜中單根導體流過的理論載流量I_n：

式中，θ_c為導體最高額定溫度，K；θ₀為環(huán)境溫度，K；R為在導體最高額定溫度下導體單位長度的交流電阻，Ω/m；T₁為絕緣層熱阻，K·m/W；T₂為內(nèi)護層熱阻，K·m/W；T₃為外護層熱阻，K·m/W；T₄為外部熱阻，K·m/W。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性礦物絕緣電纜載流量的計算方法，其特征在于，根據(jù)穩(wěn)態(tài)熱路模型建立繞包帶材熱阻系數(shù)測量裝置，測量并計算得到所述云母帶的熱阻系數(shù)或所述繞包帶的熱阻系數(shù)

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性礦物絕緣電纜載流量的計算方法，其特征在于，所述繞包帶材熱阻系數(shù)測量裝置包括保溫爐體、加熱極、測試極、溫控模塊和多通道溫度測量儀，所述加熱極和測試極放置在所述保溫爐體中并且測試樣品和參比樣品依次放置在所述加熱極和測試極之間，所述多通道溫度測量儀與測試極、加熱極、溫控模塊以及測試樣品與參比樣品之間的界面分別連接，所述溫控模塊還與所述加熱極連接，其中，所述加熱極和測試極由紫銅板制成，所述測試樣品由多層云母帶或多層繞包帶疊加而成。