预埋管地下电缆温度场和载流量的数值计算

采用有限差分法,用坐标组合的方法对土壤区域,电缆区域分别进行计算,最终确定了任意敷设方式下电缆允许的载流量,通过当量导热系数的方法,解决了由于预埋管与电缆的偏心夹层带来的计算上的不便,由于土壤的导热系数对电缆的载流量有很大影响,为此特别搭建土壤导热系数实验台,用于精确的测量土壤的导热系数。     

基于三维温度场的电缆登杆对电缆群载流量的影响研究

电缆登杆是电力电缆与架空线之间的一种过渡方式。若电缆登杆之前联结的电缆为土壤直埋敷设方式,电缆登杆时的载流能力直接影响土壤直埋电缆的载流量。在此背景下,采取有限元法,通过建立电缆周围二维、三维温度场模型来分析电缆登杆时与土壤直埋敷设方式下的载流量。分析结果表明,在同一区域内出现不同敷设环境时,采用三维温度场模型计算载流量需考虑轴向导热,具有更高的精确度。同时,电缆登杆会降低土壤直埋敷设电缆的载流量,电缆并行根数越少,电缆登杆对直埋敷设电缆的载流量影响越大。并且,随着温度的升高和敷设间距的增大,电缆登杆对直埋敷设电缆载流量的影响越大。     

预埋管电缆载流量的有限容积法计算和分析

电力电缆排管敷设时,因预埋管中空气热阻较大,使其载流量比直埋方式的载流量有显著下降。为提高预埋管敷设方式下电缆输送能力,可向管道内填充导热介质以改善管道的散热状况。采用基于坐标组合的有限容积法,编制了电缆排管敷设温度场和载流量通用计算程序。程序计算结果与试验结果吻合。计算结果表明,单回路电缆填充导热介质提高载流量较高,在回路流过等电流时降低缆芯温度降低较明显。多回路电缆由于电缆间的互热效应,填充导热介质对提高载流量的效果显著减小。     

金属箱式电缆母线中降容系数选择的探讨

分析了发电厂高压厂用电源回路采用金属箱式电缆母线载流量的计算方法，提出了影响电缆母线载流量的5个因素，即环境温度系数、不平衡系数、日照系数、金属箱壳系数、并行敷设系数，并根据这些影响因素确定最终的降容系数，进而明确实际所需的电缆根数。     

电缆载流量试验热稳定判据及试验误差的研究

运行中电力电缆线芯温度随负荷电流和电缆本体及周围媒质热特性参数的变化而变化,准确地确定电缆暂态温度场和线芯温度是提高电缆输送能力的基础。针对有限差分法计算电缆温度场难以处理电缆圆形边界和周围土壤矩形边界的问题,采用阶梯直线代替电缆圆形边界,在直角坐标系中直接求解电缆暂态温度场。基于坐标组合的有限差分法和大电流模拟试验验证该方法的有效性和实用性。计算程序分析了恒定负荷电流下电缆线芯的温升过程和载流量试验误差。计算结果表明:电缆线芯温升速度随土壤热阻系数的增加和电缆根数的增加而减慢,目前载流量试验中采用的热稳定判据可以使载流量试验值显著高于载流量实际值。     

地下电力电缆温度场及载流量的数值计算

对地下电力电缆温度场和载流量进行了研究。基于有限差分法,采用直角坐标和极坐标相结合的思想,对计算区域进行不均匀网格的划分。对电缆及其周围土壤的温度场进行迭代,并进行两种坐标系之间的插值计算,得到一个收敛的温度场。多次循环后电缆缆芯达到上限温度值,可得电缆的载流量。     

土壤直埋敷设单芯电力电缆温度场与载流量计算

土壤直埋、电缆沟、排管是3种比较常见的电力电缆敷设方式,其中土壤直埋敷设方法的使用比较广泛.电力电缆的温度场与载流量可以采用多种方法进行确定,比较常见的方法包括解析计算与数值计算方法.对直埋敷设方式下单回路电力电缆的温度场与载流量进行计算,为电力电缆的设计与运行监测提供参考.采用IEC-60287解析计算方法和有限元数值剖分方法计算电力电缆的温度场与载流量,根据传热学的基本原理以及电力电缆的结构与敷设相关知识建立电力电缆温度场与载流量数值计算模型.在两种计算机结果的基础上对数值方法计算电缆载流量的结果进行分析,总结了其优缺点.     

直埋单芯电缆的载流量数值计算

针对直埋单芯电缆敷设环境的复杂性引起的其载流量的难确定性,基于有限元法计算直埋电缆温度场和载流量的基本原理及方法,确定直埋电缆结构、敷设环境、材料等参数,应用热力学知识使用ANSYS软件工具对直埋单芯电缆温度场仿真,得到了电缆温度场的分布云图。在此基础上运用最小二乘法曲线拟合了温度场与载流量函数关系曲线,求得了电缆在确定环境下的载流量值。采用上述方法获得的数值计算结果与IEC60287解析计算结果相比较更加准确。     

直埋单芯电缆的载流量数值计算北大核心

针对直埋单芯电缆敷设环境的复杂性引起的其载流量的难确定性,基于有限元法计算直埋电缆温度场和载流量的基本原理及方法,确定直埋电缆结构、敷设环境、材料等参数,应用热力学知识使用ANSYS软件工具对直埋单芯电缆温度场仿真,得到了电缆温度场的分布云图。在此基础上运用最小二乘法曲线拟合了温度场与载流量函数关系曲线,求得了电缆在确定环境下的载流量值。采用上述方法获得的数值计算结果与IEC60287解析计算结果相比较更加准确。     

粉质黏土导热系数变化规律及模型预测

为了研究与电缆载流量相关的土体导热系数,以上海奉贤区某施工现场粉质黏土研究对象,使用KD2 Pro型热特性分析仪,采用热线法测定较广温度范围(5～90℃)和含水率范围内(干燥～饱和状态)重塑土样的导热系数变化,并运用修正的颗粒间接触传热(IPCHT)导热系数模型对试验结果进行了预测分析.结果 表明:非饱和上海黏土在较低...     

基于有限元分析的埋地电缆温升影响因素研究

针对YJLW02 66/110 k V 1*1000型电力电缆运行时,电缆载流量与电缆间距如何影响电缆发热的问题,研究IEC标准中关于电缆损耗的有关计算方法,以电缆导体损耗、绝缘介质损耗与金属护套损耗作为电缆内部发热源,利用有限元分析软件ANSYS建立单回路埋地电缆土壤直埋、排管2种敷设方式的模型,并进行仿真分析。结果表明:随着电缆载流量的升高,电缆导体温度会加速升高;随着电缆间距的增大,电缆导体温度逐渐降低,且当电缆间距大于0.2 m时,温度变化会趋于某个稳态值。     

地源热泵土壤热物性测试与分析

运用恒热流测试原理自主研发了岩土热物性测试仪,通过现场测试的方法,调整加热管的加热功率、埋管中循环水流量、埋管进出口水温随时间变化规律,利用线热源理论确定了地下岩土的热物性参数。实验表明,土壤初始温度的测量精度对于提高土壤的导热系数是至关重要的,在未扰动的土壤温度以及给定PE管材的条件下,测试时间为50小时左右时,土壤导热系数逐渐趋于稳定,收敛于3.109 W/(m.℃),整个测试过程平均导热系数为3.489W/(m.℃),该结果为地源热泵系统的准确设计提供了依据。     

电缆载流量计算方法研究

电力电缆的载流量因受敷设方式、运行条件和周围环境等因素的影响而不易确定,准确计算各种复杂条件下电缆的载流量,对确保电缆的安全、经济运行具有重要的意义。文中介绍了电力电缆载流量计算的解析法和数值法的发展过程,介绍了数值计算方的有限元法在电缆载量计算中的应用,并对这种数值计算法的特点进行了论述。最后,建议在上述研究方法的基础上,针具体的实际问题,提出后续研究的内容及方法。     

底充胶导热系数预测及对倒装焊温度场的影响

根据导热的基本理论和Haiying Li的研究数据拟合出填加了碳纤维、Silica的环氧树脂封装材料的导热系数预测公式，依此公式可预测出相关复合材料的导热系数．利用有限元方法对电子封装倒装焊中不同导热系数的底充胶材料对温度场的影响进行了分析比较．表明高导热系数的底充胶可明显降低在芯片和基板之间的温度差，降低底充胶的热应力，进而提高电子封装的可靠性．     

中低压铜芯电缆经济电流密度的更新与分析

在过去几年中,铜价上升的幅度很大,导致铜芯电缆成本成倍增长,经济截面有减小的趋势,因此以前确定的经济截面是否仍满足载流量要求有待验证．对中低压铜芯电缆的材料费等原始数据进行了系统的收集和整理,据此更新了经济电流密度数据,并通过引入电缆类型系数,使得经济电流密度数据得以更加简洁,进而方便查阅．再者,结合实例分析了更新后的经济电流密度的稳定性,考察了更新前后经济电流密度的变化情况,验证了更新后的经济选型数据的经济性和准确性．     

水分含量对土壤导热系数的影响及机理

对土壤导热系数随含湿率的变化及其影响规律的研究是准确进行地源热泵系统设计和运行的基础和前提.文章利用Hotdisk热常数分析仪对不同含湿率的土壤导热系数进行了测量,研究分析了水分含量对土壤导热系数的影响及机理.结果表明:导热系数随含湿率增大而总体星增大趋势,但并非单调递增;含湿率增大时土壤体积呈降低一增大一降低一增大的变化趋势;不同含湿率时水分,呈不同形态,其对土壤颗粒的作用也不相同,从而导致土壤颗粒间距离发生变化,进而影响体积变化;水分形态、水分含量以及土壤颗粒间间距的变化均对土壤导热系数大小产生影响,这些因素综合决定土壤导热系数的变化趋势.     

粉性土导热系数的室内实验研究

介绍了一种在一维稳态导热状态下测量土壤导热系数的新方法——稳态平板法.该方法试样制备简便、干扰因素少、测试数据可信、成本低廉,便于工程测试应用.利用该方法测定2种典型土壤在不同干密度、水的质量分数条件下的导热系数.实验结果表明,土壤的导热系数随着水的质量分数和干密度的增加均有不同程度的提高；采用新方法得到的导热系数变化规律与采用探针法测量的结果较为一致.根据实验数据拟合得出土壤导热系数与土中水质量分数、干密度的经验公式,可供工程设计参考.     

基于自助法的土壤导热系数的估计

土壤导热系数的估计是地源热泵系统设计的关键问题之一,利用自助法解决了土壤导热系数个数较少而不好估计整块土壤导热系数的问题,并结合实际工程进行数值模拟,取得了较好的效果。     

重庆电网110kV电缆不同敷设方式下温度场分布及载流量计算

针对110 kV电缆运行时其负荷不能超过允许载流量,否则电缆过热会发生事故或造成电缆寿命缩短的问题,采用有限元法分别计算了110 kV 800 mm2YJLW02电缆采用不同敷设方式时其温度场的分布,用双点弦截法计算了其载流量。结果表明:采用隧道敷设方式电缆的缆芯温度最低,有利于降低电缆的温度,可以延长电缆的寿命,提高电缆的使用率。     

利用IHCP原理对固体导热系数函数估计的研究

本文利用IHCP原理,对固体导热系数k的函数估计进行了研究．文中提出并使用了将温度分布直接转化为导热系数分布的Kirchhoff变换方法,进一步揭示了导热系数k与换热系数h测算敏感度系数的最优化匹配关系,还提出了物体比热Cp及热扩散系数a的参数估计最优化判别式．