[发明专利]10kV三芯电缆导体温度的评估方法

权利要求书

1.一种10kV三芯电缆导体温度的评估方法，其特征在于，包括步骤:

监测所述10kV三芯电缆的单相导体电流和外护套表皮温度；

计算所述10kV三芯电缆的导体温度与所述外护套表皮温度的温差；

根据所述温差与所述外护套表皮温度，计算所述导体温度，

采用下式计算所述温差：

Δθ＝(Q_c+0.5Q_d)T₁+3(Q_c+Q_d)·T₂+3[(1+λ₂)Q_c+Q_d]·T₃

上式中，Δθ表示所述温差，T₁、T₂、T₃、Q_c、Q_d和λ₂分别表示10kV三芯电缆的绝缘层热阻、内衬层热阻、外护套热阻、导体损耗、绝缘层损耗和铠装带损耗系数，

所述10kV三芯电缆为非统包10kV三芯电缆。

2.根据权利要求1所述的10kV三芯电缆导体温度的评估方法，其特征在于，所述T₁、T₂、T₃、Q_c、Q_d和λ₂的表达式依次为：

T1=KρT2πG]]>

T2=ρT2πG0]]>

T3=ρT2πln(1+2d3Da)]]>

Q_c＝I²R

Qd=ω·c·U02·tgδ]]>

λ₂＝λ′₂+λ″₂

ρ_T为绝缘材料热阻系数，单位K·m/W；K为屏蔽因数；G为绝缘层的几何因数；G₀为内衬层的几何因数；d₃为外护套厚度，单位mm；D_a为铠装外径，单位mm；ω=2πf；U₀为相电压，单位V；tgδ为在电源系统和工作温度下的绝缘损耗因数；C为单位长度所述10kV三芯电缆的电容，单位F/m；I为所述单相导体电流；R为90℃下导体单位长度的交流电阻，单位Ω/m；λ₂′、λ₂″分别为磁滞损耗和涡流损耗，R、λ₂′、λ₂″的表达式如下：

R＝R_Z(1+Y_S+Y_P)

R_Z＝R₀[1+a₂₀(θ-20)]

YS=XS4192+0.85XS4]]>

XS2=8πfRZ×10-7kS]]>

YP=xp4192+0.8xp4(dcs)2×[0.312(dcs)2+1.18xp4192+0.8xp4+0.27]]]>

xp2=8πfRZ×10-7kp]]>

λ2′=S2K2×10-7RdAδ]]>

K=11+dAμδ]]>

λ2′′=2.25S2K2δ×10-8RdA]]>

Y_S为集肤效应因数；Y_P为邻近效应因数；R_Z为90℃时导体单位长度直流电阻，单位Ω/m；R₀为20℃时导体的直流电阻，单位Ω/m；a₂₀为20℃时交联聚乙烯的温度系数；θ为交联聚乙烯的耐受温度90℃；f为电源频率，单位H_Z；对于圆绞线或是压紧圆绞线其ks值的经验值为1；d_c为导体直径，单位mm；s为各导体轴心之间距离，单位mm；对于圆绞线或是压紧圆绞线其k_p的经验值为0.8；δ为铠装等效厚度，mm；d_A为铠装平均直径，mm；μ为钢带相对导磁率，通常取300。