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    广西11选5开奖结果走势图: 基于ANSYS的交联聚乙烯绝缘电缆温度场有限元计算方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201510314013.0

    申请日:

    2015.06.10

    公开号:

    CN104899379A

    公开日:

    2015.09.09

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20150610|||公开
    IPC分类号: G06F17/50 主分类号: G06F17/50
    申请人: 国网河南省电力公司电力科学研究院; 武汉大学; 国家电网公司
    发明人: 刘书铭; 王振东; 杜志叶; 代双寅; 李琼林; 赵通; 张琪; 杨知非
    地址: 450052河南省郑州市二七区嵩山南路85号
    优先权:
    专利代理机构: 郑州联科专利事务所(普通合伙)41104 代理人: 刘建芳
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510314013.0

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.07.10|||2015.10.07|||2015.09.09

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于ANSYS的交联聚乙烯绝缘电缆温度场有限元计算方法,依次包括以下步骤:首先,以交联聚乙烯绝缘电缆为研究对象,基于仿真软件ANSYS进行参数化几何建模;其次,对交联聚乙烯绝缘电缆施加电流激励进行磁场分析:再次,对交联聚乙烯绝缘电缆施加电压激励进行电场分析;将磁场分析和电场分析得到的焦耳热损耗、涡流损耗和介质损耗同时加载到交联聚乙烯绝缘电缆上作为热源进行温度场分析,进行交联聚乙烯绝缘电缆温度场的计算。本发明对复杂区域和边界问题的求解有极大的灵活性和适应性,能比较准确计算交联聚乙烯绝缘电缆导体的温度场,进而发掘电缆载流量能力的潜能,不仅能节约电缆的投资,还能提高电缆的利用率和运行水平。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  基于ANSYS的交联聚乙烯绝缘电缆温度场有限元计算方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
    A:以交联聚乙烯绝缘电缆为研究对象,基于仿真软件ANSYS进行参数化几何建模,模型包括导线芯、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、填充层、内护套、铠装层和外护套;
    B:对交联聚乙烯绝缘电缆施加电流激励,对交联聚乙烯绝缘电缆进行磁场分析,按单元导出导线芯产生的焦耳热损耗、金属屏蔽层产生的涡流损耗和铠装层产生的涡流损耗;
    C:对交联聚乙烯绝缘电缆施加电压激励,对交联聚乙烯绝缘电缆进行电场分析,按单元导出由绝缘层产生的介质损耗;
    D:将步骤B和步骤C中导线芯产生的焦耳热损耗,金属屏蔽层和铠装层分别产生的涡流损耗以及绝缘层产生的介质损耗同时加载到交联聚乙烯绝缘电缆上作为交联聚乙烯绝缘电缆的热源来进行温度场分析,进行交联聚乙烯绝缘电缆温度场的计算。

    2.  根据权利要求1所述的基于ANSYS的交联聚乙烯绝缘电缆温度场有限元计算方法,其特征在于,步骤A包括以下步骤:
    A1:选择交联聚乙烯绝缘电缆的上下侧铺以砂层,紧邻砂层外侧是?;ぐ?,上下?;ぐ寮渚嗖恍∮?00mm,?;ぐ蹇矶瘸缋铝讲嗖恍∮?00mm,土壤上边界距离?;ぐ迳媳呓绮恍∮?.8m,下边界取距离下?;ぐ宀恍∮?m的土壤,左右边界分别取距离最近交联聚乙烯绝缘电缆表面净距侧不小于2m的土壤,边界范围内的直埋敷设区域和交联聚乙烯绝缘电缆本体一起构成交联聚乙烯绝缘电缆直埋敷设的整体区域;
    A2:将交联聚乙烯绝缘电缆部分用两条相互垂直的直径把圆分为四部分,然后把圆周和径向线段分别进行分段,再采用映射剖分的方法进行剖分,交联聚乙烯绝缘电缆的三相剖分方法相同,填充层、内护套、铠装层和外护套通过控制线段长度自由剖分,电缆周围的部分通过控制单元大小和线段分段数自由剖分。

    3.  根据权利要求1所述的基于ANSYS的交联聚乙烯绝缘电缆温度场有限元计算方法,其特征在于,所述的步骤D包括以下步骤:
    D1:将步骤A所建的模型简化为二维模型,取最下层土壤为物体边界温度已知的第一类边界条件,取左右边界土壤为物体边界上法向热流密度已知的第二类边界条件,取地面土壤为与土壤相接触的空气的温度和对流换热系数均为已知第三类边界条件; 
    D2,将电场单元清零,选用热场单元,并对单元材料属性重新赋值,将B中由磁场分析部分按单元导出的焦耳热损耗、涡流损耗以及C中由电场分析部分按单元导出的介质损耗同时导入到温度场模型中作为交联聚乙烯绝缘电缆的热源;
    D3,进行交联聚乙烯绝缘电缆温度场的计算,分别得到交联聚乙烯绝缘电缆直埋敷设整体区域、交联聚乙烯绝缘电缆本体和交联聚乙烯绝缘电缆绝缘层温度分布云图。

    4.  根据权利要求3所述的基于ANSYS的交联聚乙烯绝缘电缆温度场有限元计算方法,其特征在于:所述的下边界土壤温度为25℃。

    5.  根据权利要求3所述的基于ANSYS的交联聚乙烯绝缘电缆温度场有限元计算方法,其特征在于:所述的左右边界土壤的法向热流密度为0。

    6.  根据权利要求3所述的基于ANSYS的交联聚乙烯绝缘电缆温度场有限元计算方法,其特征在于:所述的地面土壤取空气自然对流换热边界条件。

    关 键 词:
    基于 ANSYS 交联 聚乙烯 绝缘 电缆 温度场 有限元 计算方法
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