电缆允许短期过载电流的计算.doc

电缆允许短期过载电流的计算（YJV22 8.7/10kV 3×240） 为准确计算地下敷设电缆的暂态响应，可根据惠司门法，将电缆和周围媒介分成六个区域分区计算： 1单位长度电缆各部分热容的计算 1.1 电缆导电线芯的热容的计算： 式中，为导电线芯的热容系数，=3.5×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =3.5×106×240×10-6=840 J?℃-1 1.2 XLPE绝缘（含导体屏蔽层）热容的计算： 式中，为导电线芯的热容系数，=1.2×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =1.2×106×(30.82-18.42)×π/4×10-6=575 J?℃-1 1.3 金属屏蔽层的热容的计算： 式中，为导电线芯的热容系数，=3.5×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =3.5×106×(31.12-30.82)×π/4×1.22×10-6=62.25J?℃-1 1.4 内衬层的热容的计算 式中，为导电线芯的热容系数，=1.7×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =1.7×106×(71.42-67.02)×π/4×10-6=813J?℃-1 1.5 金属屏蔽层的热容的计算： 式中，为导电线芯的热容系数，=3.6×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =3.6×106×(73.42-71.42)×π/4×0.7×10-6=573J?℃-1 1.6 外护套的热容的计算 式中，为导电线芯的热容系数，=1.7×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =1.7×106×(79.22-73.42)×π/4×10-6==1182 J?℃-1 1.5 周围媒介土地的热容的计算： 将土地划分为四个同心圆区域，第一区域的内径为电缆本身的外径，第四区域的外径D4=4L，L为敷设深度，取L=1000mm.四个区域的截面积之比为1：4：16：64，且第一个区域的面积为A，各截面直径分别为D1，D2，D3，D4，列方程组： 求解： =0.148 m2 =0.441m =0.871m =1.737m 土地区域中第I区的热容的计算： I=1 式中，为土地的热容系数，=2.52×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =2.52×106×0.148＝3.72×105 J?℃-1 I=2 式中，为土地的热容系数，=2.52×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =2.52×106×0.148×4＝1.49×106 J?℃-1 I=3 式中，为土地的热容系数，=2.52×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =2.52×106×0.148×16＝5.96×106 J?℃-1 I=4 式中，为土地的热容系数，=2.52×106 J?m-3?℃-1 , 为体积 (m3) =2.52×106×0.148×64＝2.38×107 J?℃-1 1.6 电缆各区的热容： 分相屏蔽型电缆本体两区的热容计算： 第一区： =3×(840+575/2)=3382 J?℃-1 第二区： =3617J?℃-1 第三区： =2.52×106×0.148＝3.72×105 J?℃-1 第四区： =2.52×106×0.148×4＝1.49×106 J?℃-1 第五区： =2.52×106×0.148×16＝5.96×106 J?℃-1 第六区： =2.52×106×0.148×64＝2.38×107 J?℃-1 1.7 电缆各区的热阻计算： 分相屏蔽型电缆本体两区的热阻计算： 第一区： ＝0.257/6=0.0429 ℃·m/W 第二区： ＝0.174℃·m/W 第三区： =0.328 ℃·m/W 第四区： =0.130 ℃·m/W 第五区： =0.132 ℃·m/W 第六区： =0.159 ℃·m/W 1.8 电缆各区发热时间常数，由 得： ＝0.0429×3382=145S ＝0.174×361