[发明专利]一种架空线路非接触式载流量测算方法及系统

权利要求书

1.一种架空线路非接触式载流量测算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，测量架空线路温升参数；所述的温升参数指的是线路导线本体表面温度T；

步骤(2)，测量架空线路的环境参数；

步骤(3)，对流散热功率的计算：对流散热功率取强迫对流散热功率和自然对流散热功率中的最大值，具体如下：

强迫对流散热功率：

λ_F是空气导热系数，T为导线表面温度，℃；T_a为环境温度，℃，为风向角为δ_ω时的努塞尔数，K_an为风向修正系数；

其中：

为风向角为δ_ω时的风速，单位为m/s，ρ_F为空气密度，kg/m³；V空气的动态粘度，kg/(m·s)；H为导线的海拔高度，m；D为导体外径，单位m；表示风与导线轴的夹角；

自然对流散热功率：q_cN＝3.645ρ_F^0.5D^0.75(T-T_a)^1.25 ⑤

q_c＝max{q_cN，q_cF} ⑥

步骤(4)，辐射散热功率的计算：

辐射散热功率：q_r＝πDσ_Bε[(T+237)⁴-(T_a+237)⁴] ⑦

其中，ε是导线表面的辐射系数，σ_B为斯特藩—玻尔兹曼常数；

步骤(5)，日照发热功率的计算：

q_s＝αDQ_s sinθ，α为导线吸热系数，Qs为导线所处地区海拔高度上的太阳辐射功率密度，W/m²；θ为太阳光入射方向与导线走向之间夹角，rad；

步骤(6)，载流量测算：

根据公式因此，将④⑤⑥⑦代入即可得到载流量；其中，I为载流量，r为导线的温度为T时导线单位长度交流电阻值，Ω/m。

2.根据权利要求1所述的架空线路非接触式载流量测算方法，其特征在于，步骤(1)中，线路导线本体表面温度利用激光测温传感器非接触式测量。

3.根据权利要求2所述的架空线路非接触式载流量测算方法，其特征在于，利用激光测温传感器非接触式测量时，间隔1米以上测量5个测点，去掉最大值和最小值，剩余3个数据取平均值作为测量值T。

4.根据权利要求1所述的架空线路非接触式载流量测算方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的环境参数包括海拔、风速、空气温度、动态粘度及光照。

5.根据权利要求1所述的架空线路非接触式载流量测算方法，其特征在于，光亮导线ε为0.23～0.43，涂黑色防腐剂的导线或者旧线ε为0.90～0.95。

6.根据权利要求1所述的架空线路非接触式载流量测算方法，其特征在于，σ_B＝5.67×10^-8。

7.根据权利要求1所述的架空线路非接触式载流量测算方法，其特征在于，若强迫对流散热功率较大，有q_c＝q_cF，即

将④代入得到载流量为：

8.根据权利要求1所述的架空线路非接触式载流量测算方法，其特征在于，。

若自然对流散热功率较大，有q_c＝q_cN，即

将④代入得到载流量为：

9.一种架空线路非接触式载流量测算系统，其特征在于，包括：

温升参数测量模块，用于测量架空线路温升参数；

环境参数测量模块，用于测量架空线路的环境参数；

第一处理模块，用于计算对流散热功率；

第二处理模块，用于计算辐射散热功率；

第三处理模块，用于计算日照发热功率；

载流量测算模块，用于测算载流量。