[发明专利]一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法

权利要求书

1.一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构建隧道单根电缆线芯温升计算模型，所述的隧道单根电缆线芯温升计算模型为：

t₁＝[Q₁-r₁*(power(T₁/100,4)-power(T₀/100,4))]*[p₁+p₂*power(t₀,k₁)+p₃*power(t₁,k₂)]+t₀

T₁＝t₁+273，T₀＝t₀+273

其中，t₁为隧道单根电缆线芯温度，t₀为环境温度，Q₁为热流量，power(·)为幂函数，r₁为热辐射系数，p₁、p₂、p₃、k₁、k₂均为常数参数；

2)采用隧道单根电缆物理模型分别在含辐射散热与无辐射散热的工况下，进行参数估计获取单根电缆线芯温升计算模型中各常数参数以及热辐射系数的值；

3)根据确定参数后的隧道单根电缆线芯温升计算模型迭代获取隧道单根电缆线芯稳态温升。

2.根据权利要求1所述的一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法，其特征在于，所述的步骤2)中，获取常数参数p₁、p₂、p₃、k₁、k₂的值的具体包括以下步骤：

21)在无辐射散热的工况下，随机选取多组环境温度、热流和线芯温度的值；

22)采用麦考特迭代搜索法进行多次迭代拟合确定常数参数p₁、p₂、p₃、k₁、k₂的值，并进行显著性检验。

3.根据权利要求1所述的一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法，其特征在于，所述的步骤2)中，获取热辐射系数r₁的值的具体包括以下步骤：

23)在含辐射散热的工况下，随机选取多组环境温度、热流和线芯温度的值；

22)采用麦考特迭代搜索法进行多次迭代拟合确定热辐射系数r₁的值，并进行显著性检验。

4.根据权利要求1所述的一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法，其特征在于，所述的步骤3)具体包括以下步骤：

31)将环境温度设为迭代第一步的初始线芯温度，并计算第一步的初始热流量，在初始线芯温度和初始热流量条件下，根据确定参数后的单根隧道电缆线芯温升计算模型获取下一步的线芯温度，并根据下一步的线芯温度计算下一步的热流量Q_i；

32)若在当前迭代步中，当前步的线芯温度与上一步的线芯温度最大差值大于0.1K，则将当前步中的线芯温度作为下一步的线芯温度，并且更新下一步的热流量；

33)重复步骤32)，直至两次迭代步的线芯温度间的最大差值小于0.1K，则判定此时的线芯温度即为稳态温升。

5.根据权利要求4所述的一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法，其特征在于，所述的步骤31)中，热流量Q_i的计算式为：

Q_i＝I_i²*R*(1+kT_i)*k₁

其中，I_i为第i步迭代时电缆的电流量，R为电缆在0℃的直流电阻，k为电阻的温度系数，k₁为考虑涡流等损耗的折算系数，T_i为第i步迭代时的线芯温度。