输电导线截面不均匀温度场的有限元模拟

摘要

为了分析输电导线不均匀温度场,提出了一种基于有限元计算动态下输电导线截面上不均匀温度场的数值方法,可以考虑瞬态条件下导线的热传导、太阳辐射、空气对流、强制对流等环境条件因素的影响.该方法突破了传统的摩尔根公式的局限性,获得了动态变化外界环境条件下输电导线的暂态温度场响应,得到导线截面上不均匀温度场分布.在此基础上,详细地分析了不均匀温度分布和外部环境条件之间的内在联系.结果表明:传统的摩尔根公式所预测结果在大载流量、大表面吸热系数(旧线)、高环境温度以及高太阳辐照条件下存在较大误差,在这些条件下必须考虑导线截面的温度不均匀分布.此外,传统摩尔根公式预测温度低于有限元模拟所得导线截面上的最高温度,基于它的设计偏于危险,在以上条件下其应用应该谨慎或做相应的修正处理.