[发明专利]电缆载流量的确定方法及确定装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种电缆载流量的确定方法以及电缆 载流量的确定装置。

背景技术

电缆100％负荷因数载流量(简称为电缆载流量)是电缆线路中的其中一 个最主要的参数，对电缆载流量的精确计算无论是对电力电缆的设计还是对电 力系统的运行都有着重要的意义，这通常体现在：电力设计部门根据电缆载流 量对电缆进行选型和电缆的线路设计，而电力运行部门则根据电缆载流量对电 缆线路的负荷进行控制，因此，对电缆载流量的运算确定方式对整个电力系统 的运行起着重要的作用。

考虑到电缆绝缘材料的长期允许最高工作温度(交联聚乙烯为90℃)决定 了电缆载流量，因此，现有技术中的电缆载流量的确定方式，通常是将导体温 度视为其电缆绝缘材料的长期允许最高工作温度，在测量得到电缆的相关固定 参数后，包括单位长度绝缘的介质损耗W_d、单位长度电缆导体和护套间的绝缘 热阻T₁、单位长度电缆内衬层热阻T₂、单位长度电缆外护层热阻T₃、单位长度 电缆周围媒质的热阻T₄、电缆中载有电流的导体数n，对于单芯电缆而言，n＝1， 对于三芯电缆而言，则n＝3，再根据这些参数、基于IEC60287标准来计算出 相应的电缆载流量。

参见图1所示，是典型的电缆等值热路的示意图，在图示中，θ_c、θ_a、θ_s、 θ_k、θ_m分别代表导体温度、环境温度、金属护套温度、铠装层温度、外护层表 面温度，单位均为K(开尔文)，W_c表示单位长度导体损耗，单位均为W/m，λ₁、 λ₂分别表示金属护套损耗与导体总损耗之比、铠装层损耗与导体总损耗之比， 根据图1中所示的电缆等值热路，可以得到计算电缆导体的工作温度的公式为：

θ_c-θ_a＝(W_c+0.5W_d)T₁+[(1+λ₁)W_c+W_d]nT₂+[(1+λ₁+λ₂)W_c+W_d]n(T₃+T₄)  (1)

其中，导体损耗W_c可以表示为I²R，即W_c＝I²R，其中，I为导体电流，单 位为A，R为导体交流电阻，单位为Ω/m，其他的相关参数及其计算方式可参 见IEC60287及JB/T 10181系列标准，在此不予多加赘述。

对上述公式(1)进行变形，并取导体温度θ_c为主绝缘能耐受的最高工作温 度90℃，相应的导体交流电阻对应于90℃时候的值，从而可以得到基于 IEC60287标准的电缆载流量的计算公式：