[发明专利]基于线型感温技术的电缆载流量分析系统及计算方法

权利要求书

1.一种基于线型感温技术的电缆载流量分析系统，其特征在于其包括服务器（1）以及与服务器（1）相连接的分布式线性感温系统（2）和电缆负荷检测装置（3），所述分布式线性感温系统（2）由敷设于被测电缆上的感温光缆（5）以及与感温光缆（5）相连接的波长可调谐激光器（4）和光强探测器（6）组成。

2.根据权利要求1所述的基于线型感温技术的电缆载流量分析系统，其特征在于所述电缆负荷检测装置（3）为分布式分布式线性感温系统，其型号为WUTOS-DTS-4004。

3.根据权利要求1所述的基于线型感温技术的电缆载流量分析系统，其特征在于所述感温光缆（5）为光纤感温光缆，其型号为DTS-3.3-62.5/125-2A1。

4.根据权利要求1或2所述的基于线型感温技术的电缆载流量分析系统，其特征在于所述激光器（4）的型号为LDM5S514。

5.一种基于线型感温技术的电缆载流量分析系统的计算方法，其特征在于其计算方法如下：

一、输入数值

I: 一根导体中流过的电流，其单位为A；

Δθ: 高于环境温度的导体温升，其单位为K；

R: 最高工作温度下导体单位长度的交流电阻，其单位为Ω/m；

R’: 最高工作温度下导体单位长度的直流电阻，其单位℃；Ω/m；

Wd: 导体绝缘单位长度的介质损耗，其单位为W/m；

T1: 一根导体和金属套之间单位长度热阻，其单位为K*m/W；

T2: 金属套和铠装之间内衬层单位长度热阻，其单位为K*m/W；

T3: 电缆外护层单位长度热阻，其单位为K*m/W；

T4: 电缆表面和周围介质之间单位长度热阻，其单位为K*m/W；

n: 电缆中载有负荷的导体数；

λ1: 电缆金属套损耗相对于所有导体总损耗的比率；

λ2: 电缆铠装损耗相对于所有导体总损耗的比率；

σ: 日光照射于电缆表面时的吸收系数；

H: 太阳辐射强度，取1000W/m2或当地推荐的数值，其单位为W/m2；

T*4: 考虑到日光照射时的电缆外部热阻，其单位为K*m/W；

D*e: 电缆外径，m，对于皱纹金属套D*e = (d∝+2t3)*10-3；

t3: 外护层厚度，其单位为mm；

d∝: 正好与皱纹金属套波峰相切的假想同心圆柱体的直径，其单位

mm；

υ:  干燥和潮湿土壤域热阻系数之比率，υ =ρd /ρw；

ρd: 干燥土壤的热阻系数，其单位K*m/W；

ρw: 自然土壤的热阻系数，其单位K*m/W；

θx: 土壤临界温度，即干燥与潮湿土壤之边界的温度，其单位℃；

θ0: 环境温度，其单位℃；

Δθx: 土壤临界温升，即高于环境温度的干燥与潮湿土壤之边界的温升θx -θ0

：线芯在时的电阻, 其单位为Ω/m；

：线芯在时的电阻, 其单位为Ω/m；

：连续负荷时线芯的最高允许工作温度, 其单位℃；

：过负荷运行时线芯的最高允许工作温度, 其单位℃；

：过负荷运行时间，其单位s；

：电缆时间常数；

：电缆额定载流量，其单位A；

1输入各种情况的计算公式：

1.1空气中不受日光照射的交流电缆;土壤避免发生局部干燥场合下的直埋交流电缆;土壤中管道敷设交流电缆如式a1所示：

（a1）

1.2空气中直接受日光照射的交流电缆如式a2所示：

（a2）

1.3土壤发生局部开燥场合下的直接埋地交流电缆如式a3所示：

（a3）

1.4空气中不受日光照射的5KV 及以下直流电缆如式a4所示：

（a4）

1.5空气中直接受日光照射时的5KV 及以下直流电缆如式a5所示：

（5）

1.6土壤发生局部开燥场合下5KV 及以下直流电缆如式a6所示：

（a6）

1.7土壤避免干燥场合下的5KV 及以下直流电缆如式a7所示：

（a7）

1.8空气中低压电线电缆如式a8所示：

（a8）

2输入电流计算公式：

分布式线性感温系统将解调出的数据，通过通信端口向服务器（1）发报，服务器（1）接收并解析报文，得到表面温度，配合数据库中已经储存的相关参数以及公式，服务器（1）根据实际情况选定特定公式计算出各段电缆线芯温度，并根据这些温度，计算出整条电缆线芯导体在施加该电流值下的电缆导体温度。