[发明专利]通过单元节点分解和矩阵合并来计算内部温度以确定电缆尺寸的装置和方法

摘要

本发明涉及一种专用于确定电缆(CE1)尺寸的装置(D)，所述电缆借助电气保护部件(F1)使电气构件(O0，O1)互连，所述装置包括确定所述电缆(CE1)的最小直径的计算部件(MC)，对于所述最小直径，所述电缆的内部温度稳定在破坏临界温度之下，或在所述电缆的内部温度达到临界温度之前使电气保护部件(F1)切断互连。所述计算部件(MC)i)将电缆(CE1)分解为基本单元，包括表示导电线芯的中心单元、表示包围导电线芯或包围另一绝缘层的绝缘层的至少一个中间单元、以及表示周围环境的外部单元，ii)将分解出的每个基本单元表示为与基本矩阵相关联的节点组，所述基本矩阵表示通用方程式的变量，所述通用方程式表示所述基本单元的节点的热传递，iii)根据与节点组相关联的对应基本矩阵为通用方程式的每个变量构建立全局矩阵，以及iv)通过全局矩阵对矩阵形式的通用方程式进行数值求解来确定内部温度。

主权项

1.一种确定电缆(CEi)尺寸的尺寸确定装置(D)，所述电缆用于使电气构件(Oi)互连，所述装置(D)包括计算部件(MC)，所述计算部件配置用于确定需借助电气保护部件(Fi)使电气构件(Oi)互连的电缆(CEi)的最小直径，对于所述最小直径，所述电缆具有稳定在破坏临界温度之下的内部温度，或在所述电缆的内部温度达到所述临界温度之前使所述电气保护部件(Fi)切断所述互连，其特征在于，所述计算部件(MC)配置用于i)将所述电缆(CEi)分解为：表示导电线芯的中心单元(C1)、表示绝缘层的至少两个中间单元(C2)，所述绝缘层包围所述导电线芯或包围另一绝缘层、以及表示周围环境的外部单元(C3)，ii)将分解出的每个基本单元(Cj)表示为与基本矩阵相关联的具有至少两个节点的节点组，所述基本矩阵表示组成通用方程式的变量，所述通用方程式表示所述基本单元(Cj)的每个节点的热传递，iii)根据与所述节点组相关联的对应的所述基本矩阵来为所述通用方程式的每个变量构建全局矩阵，以及iv)通过全局矩阵对矩阵形式的所述通用方程式进行数值求解来确定内部温度，所述通用方程式为：(G.T)+P＝C.(dT/dt)，其中G表示总电导，P表示焦耳效应功耗，C表示热容，T表示内部温度以及t表示时间，每个全局矩阵通过连续合并对应的基本矩阵而构成，由于基本矩阵m的最后一行和最后一列的最后一个值与基本矩阵m+1的第一行和第一列的第一个值表示同一接口节点，因此将所述基本矩阵m的最后一行和最后一列的最后一个值与基本矩阵m+1的第一行和第一列的第一个值相加，并且通过保持所述基本矩阵m+1的其它值相对于基本矩阵m+1的第一行和第一列的所述第一个值的各自位置来使所述全局矩阵完整。