[发明专利]高压直流塑料绝缘电缆附件通流上限确定方法

权利要求书

1.高压直流塑料绝缘电缆附件通流上限确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，依据电缆附件结构尺寸建立高压直流电缆附件几何模型图；

步骤2，输入电缆附件各个组件的材料参数，划分网格，建立高压直流电缆附件有限元模型；

步骤3，设定附件导电线芯最高温度Tmax初始值定为Tn，n为迭代计算的步骤，取n＝1，在初始载流值下求出此时导体线芯单位直流电阻R和导电线芯发热量Qn；

步骤4，将线芯发热量Qn和环境温度Ta作为有限元加载条件施加到有限元模型中；

步骤5，求解模型，在温度场后处理云图中得到附件的最高温度Tmax为T(n+1)，并重新计算出一个线芯发热量Q(n+1)；

步骤6，判断相邻两次迭代计算温度差值|T(n+1)-Tn|是否满足温度精度ξ，若不满足则将(n+1)的值赋给n，由Tn计算Qn并跳转到步骤4；若满足则跳转到步骤7，此时的温度即为该条件下线芯的最高温度，并得到该条件下的稳态温度场分布；

步骤7，在稳态温度场确定后，计算以初始载流值为基准的不同线芯载流下的线芯最高温度以及各固体绝缘层内外表面最大允许温差；

步骤8，以线芯最高长期允许温度和各固体绝缘层内外表面最大允许温差作为高压直流电缆附件稳态载流量的约束条件，得到一个符合条件的允许载流区间；

步骤9，运用数学上二分法的思想不断逼近，缩小允许载流区间，最终得到满足精度要求的附件载流量值；

步骤10，在高压直流电缆附件运行期间，以载流量计算结果作为附件通流上限。

2.根据权利要求1中所述的高压直流塑料绝缘电缆附件通流上限确定方法，其特征在于，单位长度直流电阻R(Ω/m)按照IEC 60287标准中提供的方法计算：

R＝R0(1+α20(Tmax-20)) (1)

其中，R0(Ω/m)为20℃时的线芯导体单位长度直流电阻，α20为直流电阻温度系数；查标准可知：α20＝3.93×10-3；R0＝3.12×10-5Ω/m。