一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法
【专利摘要】本发明涉及一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法，其特征是：在电力电缆或电力电缆群的径向截面上，所有的电力电缆被限制在一个圆内，并规定该圆的名称为S，在所述圆S的圆心下方敷设一条或数条供排水管道。通过电力电缆或电力电缆群及其周边区域与供排水管道之间的热传递效应，降低了电力电缆或电力电缆群及其周边区域的温度，提高了载流量，提升了供电线路的输送能力。
【专利说明】一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力【技术领域】，具体涉及一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法。
【背景技术】
[0002]随着我国城市规模的不断扩大，各地的用电量和和用电负荷逐年升高，新增电力设备是保障供电需求的一个办法，但城市的空间和地下资源往往很有限，导致新增设备比较困难；提升现有线路的输送能力，可以更好的实现其经济效益和社会效益。
[0003]载流量是关乎电力电缆的输送能力的一个性能参数，导体允许的长期最高的工作温度可以影响额定载流量的大小。
[0004]在电力电缆的敷设方式中，目前应用最广泛的是土壤直埋的方式，而电缆的输配电线路中，一般采用多回路集群敷设的方式将电力电缆群被限制在一定的空间内。在土壤直埋敷设的电力电缆群线路中，电力电缆产生的热量，不仅使自身的温度升高，导致限制了其载流能力的大小，而且同时也会对其他电缆产生热影响，使其他电缆温度升高。
[0005]在城镇的市政建设和规划中，供电设施和供排水设施通常都是成对出现，这说明电力电缆线路和供排水线路的走向通常都是一致的，而且通常情况下供排水线管道的温度要大大低于工作时的电力电缆线路的温度，因此将两者结合起来利用供排水管道对电力电缆进行降温从而提高电力电缆的载流量成为了一种可行的思路。
【发明内容】
[0006]针对直埋敷设的电力电缆发热而引起的载流量下降的问题，本发明提供一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法，这种方法能够降低电力电缆或电力电缆群及其周边区域的温度，提高载流量，提升供电线路的输送能力。
[0007]为了解决上述的技术问题，本发明提供一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法，其特征是:在电力电缆或电力电缆群的径向截面上，所有的电力电缆被限制在一个圆内，并规定该圆的名称为S，述圆S的面积在3m2以下，在所述圆S的圆心下方敷设一条或数条供排水管道。
[0008]所述的供排水管道在圆S的圆心下方5_35cm范围内。
[0009]所述供排水管道的圆心与所述圆S的圆心横向距离在20cm以下。
[0010]本发明的有益效果是:
通过电力电缆或电力电缆群及其周边区域与供排水管道之间的热传递效应，降低了电力电缆或电力电缆群及其周边区域的温度，提高了载流量，提升了供电线路的输送能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明中电力电缆或电力电缆群与圆S的相对位置的径向截面图。
[0012]图2是本发明中圆S与供排水管道的相对位置的径向截面图。
[0013]图3a是模拟单回路土壤直埋电力电缆在未配置供排水管道下铝芯温度为90°C时的温度场分布图。
[0014]图3b是模拟单回路土壤直埋电力电缆在圆S正下方26.9cm处配置供排水管道下铝芯温度为90°C时的温度场分布图。
[0015]图4a是模拟三回路土壤直埋电力电缆在未配置供排水管道下铝芯温度为90°C时的温度场分布图。
[0016]图4b是模拟三回路土壤直埋电力电缆在圆S正下方48.5cm处配置供排水管道下铝芯温度为90°C时的温度场分布图。
[0017]图4c是模拟三回路土壤直埋电力电缆在圆S正下方14cm处配置供排水管道下铝芯温度为90°C时的温度场分布图。
[0018]图中:1-圆S ;2-圆S的圆心；3_供排水管道；4_供排水管道的圆心。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。
[0020]本发明提供了一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法，在电力电缆或电力电缆群的径向截面上，所有的电力电缆被限制在一个圆内，并规定该圆的名称为S，在所述圆S的圆心下方敷设一条或数条供排水管道。
[0021]如图1所示，所有电力电缆可以被限制在圆S内，并规定圆S的面积在3 m2以下，若圆S的面积过大则会影响供排水管道的散热效果，超出圆S的电力电缆属于另外一条电力电缆线路。
[0022]如图2所示，供排水管道位于圆S的下方，为了有更好的降温效果，规定供排水管道在圆S的圆心下方5-35cm范围内，供排水管道的圆心与所述圆S的圆心横向距离在20cm以下。在城镇的市政建设中，通过施工，对靠近电缆线路附近的水管进行位置调整或者架设新的水管都能使供排水管道满足上述的位置要求，而且简单易行、成本低。
[0023]下面通过温度模拟仿真软件研究和证明供排水管道对电力电缆或电力电缆群的降温效果以及不同的位置关系与降温效果之间的联系。
[0024]在图3a、图3b、图4a、图4b和图4c中，模拟实验采用的电力电缆采用一般常用电力电缆，其具体结构从内到外依次为铝芯、半导体绝缘层、XLPE绝缘层、钢丝铠装和橡胶，其中，铝芯直径是31.3mm,半导体绝缘层厚度是1.77mm, XLPE绝缘层厚度是28.9mm，钢丝铠装厚度是3.25mm,橡胶外径是99.1mm。
[0025]在图3a、图3b、图4a、图4b和图4c中，电力电缆的铝芯的温度为90°C。
[0026]在图3a、图3b、图4a、图4b和图4c中，内外都是由曲线围成的封闭区域内的温度处处相同，并且温度从内圈到外圈逐级降低。
[0027]在图3b、图4b和图4c中，所述的供排水管道中充满了水。
[0028]在图3a中，单回路土壤直埋电力电缆未配置供排水管道，电力电缆间距为20cm，设定空气温度为19°C、土壤温度为20°C、土壤导热系数按温度呈线性变化。图3a展示的是铝芯温度约为90°C时的温度场分布。
[0029]在图3b中，圆S的圆心下方26.9cm处配置一根钢材质、内外径依次为14.29cm和14.79cm的供排水管道，其它条件和图3a中的条件完全相同。图3b展示的是铝芯温度约为90°C时的温度场分布。
[0030]由图3a和图3b对比可知，供排水管道对电力电缆或电力电缆群确定有降温的效果O
[0031 ] 在图4a中，三回路土壤直埋电力电缆未配置供排水管道，其它条件和图3a中的条件完全相同。图4a展示的是铝芯温度约为90°C时的温度场分布。
[0032]在图4b中，圆S的圆心下方48.5cm处配置一根钢材质、内外径依次为14.29cm和14.79cm的供排水管道，其它条件和图4a中的条件完全相同。图4b展示的是单铝芯温度约为90°C时的温度场分布。
[0033]在图4c中，圆S的圆心下方14cm处配置一根钢材质、内外径依次为14.29cm和14.79cm的供排水管道，其它条件和图4a中的条件完全相同。图4c展示的是铝芯温度约为90°C时的温度场分布。
[0034]由图4a、图4b和图4c对比可知:供排水管道对电力电缆或电力电缆群确定有降温的效果，供排水管道距离圆S的圆心越近降温效果越好，若距离圆S的圆心太远则降温效果不明显。
【权利要求】
1.一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法，其特征是:在电力电缆或电力电缆群的径向截面上，所有的电力电缆被限制在一个圆内，并规定该圆的名称为S，所述圆S的面积在3m2以下，在所述圆S的圆心下方敷设一条或数条供排水管道。
2.如权利要求1所述的一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法，其特征是:所述的供排水管道在圆S的圆心下方5-35cm范围内。
3.如权利要求1所述的一种提高土壤直埋敷设的电力电缆的载流量的方法，其特征是:所述供排水管道的圆心与所述圆S的圆心横向距离在20cm以下。
【文档编号】H01B7/42GK104332240SQ201410650947
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】唐爱红, 陈志龙, 李进, 杨惠源 申请人:武汉理工大学