(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111424269.9 (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局 地址 510000 广东省广州市天河区天河南 二路2号 (72)发明人 陈文教　卞佳音　许继葵　张钰　 单鲁平　郑志豪　贺伟　徐研　 (74)专利代理 机构 广州科粤专利商标代理有限 公司 44001 代理人 邓潮彬　黄培智 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 113/16(2020.01) G06F 119/06(2020.01)G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种多回路排管敷设电缆导体温度计算方 法 (57)摘要 本发明公开了一种多回路排管敷设电缆导 体温度计算方法， 该方法包括： S1、 输入电缆导体 温度计算所需的参数； S2、 基于所输入的参数计 算得到管内填充层的热阻T ′4、 管道壁本身T ″4和 电缆管道外部媒质热 阻T″ ′4； S3、 根据电缆本体 热物性参数、 管内填充层的热阻T ′4、 管道壁本身 T″4和电缆管道外部媒质热阻T ″ ′4计算得到多回 路排管电缆中第p根电缆的导体由自身发热而产 生的温升Δθpp； S4、 计算由第k根电缆热作用而 引起的第p根电缆额外的温升Δθpk； S5、 基于步 骤S1‑S4， 建立起排管敷设集群电缆的导体温度 和功率损耗的表征关系矩阵； S6、 获得排管敷设 电缆群的导体稳态温度状态量输出。 本方法可以 准确地得知电缆的散热情况， 减少安全隐患。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114386220 A 2022.04.22 CN 114386220 A 1.一种多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 用于计算电缆载流量， 所述电缆处于 内部有填充介质的电缆管道中， 其特 征在于， 所述方法包括： S1、 输入电缆导体温度计算所需的参数， 所述参数包括排管敷设电缆结构参数和电缆 热物性参数， 管道结构参数和管道导热系数； S2、 基于所输入的参数计算得到管内填充层的热阻T ′4、 管道壁本身T ″4和电缆管道外部 媒质热阻T ″ ′4； S3、 根据电缆本体热物性参数、 管内填充层的热阻T ′4、 管道壁本身T ″4和电缆管道外部 媒质热阻T ″ ′4计算得到多回路排管电缆中第p根电缆的导体由自身发热而产生的温升Δ θpp； S4、 计算由第k 根电缆热作用而引起的第p根电缆 额外的温升 Δθpk； S5、 基于步骤S1 ‑S4， 建立起排管敷设集群电缆的导体温度和功率损耗的表征关系矩 阵； S6、 预先设定电缆群中各电缆的损耗功率时按照导体处于最高允许运行温度时计算， 利用上述导体温度和功率损耗的表征关系矩阵迭代计算获得排管敷设电缆群的导体稳态 温度状态量输出。 2.如权利要求1所述的多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 其特征在于， 所述排管 敷设电缆结构参数包括电缆的外径De； 所述电缆热物性参数包括电缆导体在90℃时的散热 量Wc、 电缆的绝缘层介质损耗Wi、 电缆的金属套屏 蔽损耗Wm、 电缆铠装损耗相 对于所有导体 总损耗的比率 λ2、 电缆的绝 缘层热阻T1、 电缆的内衬层热阻T2以及电缆的外护层热阻T3。 3.如权利要求2所述的多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 其特征在于， 所述管道 结构参数包括管道内径Dd、 管道外径Do以及地表到管道中心的距离L。 4.如权利要求3所述的多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 其特征在于， 所述管道 导热系数包括管道内填充介质的导热系数ρT1、 管道材质的导热系数ρT2和管道外部土壤导 热系数ρT3。 5.如权利要求4所述的多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 其特征在于， 所述步骤 2的计算方式为： 将放置在管道底部的电缆简化成电缆置于管道中心的同心圆， 计算得到排 管内填充层的热阻T ′4、 管道壁本身 T″4和电缆管道外 部媒质热阻T ″ ′4： 6.如权利要求5所述的多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 其特征在于， 步骤S3 中， 所述Δθpp的计算方式为： Δθpp＝appWpc+cp 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114386220 A 2T4p＝T′4p+T″4p+T″ ′4p 式中， 下标p代表的是第p根电缆； αpp表示第p根电缆本体产生的功率损耗与温升的关 系； cp与第p根电缆的结构型号有关， 称cp为第i根电缆的型号标量。 7.如权利要求6所述的多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 其特征在于， 所述Δθpk 的计算方式为： Δθpk＝apkWkc Δθp＝ap1W1c+…appWpc+…apjWjc+…apnWnc+cp 式中， dpk和d′pk分别为第p根电缆的中心至第k根电缆中心距离和第p根电缆中心至第k 根电缆在大地 ‑空气的镜像中心 距离。 8.如权利要求7所述的多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 其特征在于， 步骤S5 中， 所述表征关系矩阵为： 式中， A为电缆群自热系数和互热系数矩阵， W为电缆群损耗功率矩阵， C为电缆群型号 参数矩阵， Δθ 为电缆群温升矩阵。 9.如权利要求8所述的多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 其特征在于， 步骤S6 中， 所述利用上述导体温度和功 率损耗的表征关系矩阵迭代计算 获得排管敷设电缆群的导 体稳态温度状态量输出包括： 利用步骤S3计算得到电缆群中每根电缆的导体温度作为迭代的初值， 利用步骤S4 ‑S5 求解的电缆群导体温度迭代初值计算对应温度条件下电缆群中各电缆的损耗功 率， 将求得 电缆的损耗功率带入步骤S 3计算得到电缆群中每根电缆导体温度的第二次迭代结果， 重复 上述计算过程直至两次相 邻迭代计算得到的电缆导体温度结果间误差满足要求， 则认为迭 代收敛， 最后一次的迭代结果即为考虑互热效应下排管敷设电缆群的稳态温度状态量输 出。 10.如权利要求1或2所述的多回路排管敷设电缆导体温度计算方法， 其特征在于， 所述 电缆结构参数和电缆热物性 参数是根据电缆的型号以及各回路电缆的负荷大小 而获取。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114386220 A 3