基于三维热流耦合仿真的登杆电缆载流量计算

朱文卫，郭耀栋，许志锋，吴肇坚，邹志霖，赖林华，黄林莹，刘刚

(1.广东电网有限责任公司电网规划研究中心，广东 广州 510080；2.华南理工大学 电力学院，广东 广州 510641)

随着城乡电网改造工作的推进，电力电缆在输配电网络中的占比不断提高。准确核算电缆线路载流量对于提高现有输配电设备的利用率、优化未来线路规划建设投资具有重要的意义[1-4]。

目前评估电缆线路载流量时通常采用IEC 60287标准，其将电缆三维散热问题简化为一维，对于一些特殊敷设方式并不适用。目前有许多文献针对这些特殊敷设方式下电缆载流量散热特性进行研究，并提出了相应的改进评估模型作为补充[1]。文献[4-5]考虑了由于结构差异引起的轴向传热影响，分析了中间接头的温度分布特点以及载流特性。

除了对附件结构差异引起的电缆内部轴向传热的研究，外部环境突变导致电缆内部的轴向传热现象也是目前电缆载流量评估的热点问题。文献[6-7]分别建立了安装在J型管段和局部穿管段电缆的三维热流耦合模型，讨论了轴向传热对这2种特殊安装方式下电缆峰值温度和载流能力的影响。针对登杆电缆载流能力研究的文献资料中：文献[8]提出利用对流散热系数计算垂直管道内空气的对流散热；文献[9]基于热路理论提出了管道内空气热阻的计算公式；文献[10]利用有限元法讨论了登杆电缆的载流能力影响因素。然而，上述文献关于不同区段间轴向传热对登杆电缆峰值温度以及载流量影响的讨论并不充分。……