基于优化包覆层结构的高压单芯电缆暂态热路建模方法

摘要

为准确计算高压单芯电缆线芯温度,提出将电缆中的绕包层、气隙层、皱纹铝护套层合并为包覆层进行优化热路建模的方法。首先对电缆实际结构进行分析,指出常规热路建模中电缆同心结构的不合理性,将包覆层分为3层建模引入的误差较大,会降低计算精度;然后提出将3层复杂结构统一化的优化建模方法,其中的热容热阻参数通过实验的方法获取;最后通过暂态温升实验并结合有限元仿真,验证了优化建模方法的有效性。结果表明:在采用优化后的暂态热路模型以及计算出的包覆层热阻热容参数计算电缆导体温度时,绝对误差的最大值由16.4℃降至2.7℃,相对误差最大值由24.06%降至4.45%,显著提高了计算精度。