一种基于光伏输电电缆温度分析制造技术

一种基于光伏输电电缆温度分析，它涉及电缆温度分析技术领域。通过Ansys软件建立光伏输电电缆二维分析模型；建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；设置输电电缆的材料属性；打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；对分析模型以及空气域进行划分网格；对光伏输电电缆二维分析模型施加电流；定义分析所需的磁力线平行边界条件；通过Ansys软件进行仿真分析；选取涡流分析的部件得出涡流分布；对整个部件进行积分得出感应热的大小；进行电磁和热耦合计算；输入热分析参数；施加涡流热载荷进行分析，得出温度分布。本发明专利技术有益效果为：可快速准确的得出温度的整体分布，易于工程中设计操作，为光伏输电电缆的布置起指导意义。

Temperature analysis based on photovoltaic transmission cable

A temperature analysis based on photovoltaic transmission cable relates to the technical field of cable temperature analysis. The two-dimensional analysis model of PV transmission cable is established by Ansys software; the air area of suitable size is established to surround the analysis area of the transmission cable; the material property of the transmission cable is set up; the switching of eddy current calculation is opened and the components of eddy current calculation are selected; the analysis model and air area are meshed; and the PV transmission cable is enclosed. Two-dimensional analysis model applies current; defines the parallel boundary conditions of the magnetic lines needed for analysis; carries out simulation analysis through Ansys software; selects the components of eddy current analysis to obtain eddy current distribution; integrates the whole components to get the size of induction heat; conducts electromagnetic and thermal coupling calculation; inputs thermal analysis parameters; imposes eddy current heat load Load analysis was carried out to obtain the temperature distribution. The invention has the beneficial effect that the whole temperature distribution can be obtained quickly and accurately, and is easy to be designed and operated in engineering, and has guiding significance for the layout of the photovoltaic transmission cable.

【技术实现步骤摘要】
一种基于光伏输电电缆温度分析
本专利技术涉及电缆温度分析
，具体涉及一种基于光伏输电电缆温度分析。
技术介绍
在太阳能光伏发电系统中低压直流输送部分使用的电缆，因为使用环境和技术要求不同，对不同部件的连接有不同的要求，总体要考虑的因素有：电磁性能，电缆的绝缘性能、耐热阻燃性能、搞老化性能等。光伏电缆在安置和应用时电缆可在屋顶布局的锐边上布线同时电缆须经受压力、弯折、张力、交织拉伸载荷，如果用普通电缆，护套防紫外线性能差导致电缆外护老化，从而影响电缆的使用寿命可以导致电缆短路、火警和职员危险伤害等问题。在光伏输电电缆设计中温度参数是关键参数。现阶段光伏输电电缆的温度分析中，一般通过理论编程进行分析计算，不易直观实现，不易于工程中设计操作，无法快速准确的得出感应热的整体分布。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于光伏输电电缆温度分析，通过采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏输电电缆的温度分布行仿真计算，可快速准确的得出温度的整体分布，易于工程中设计操作，可以为光伏输电电缆的布置起指导意义。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案是：它包括如下步骤：步骤一、通过Ansys软件建立光伏输电电缆二维分析模型；步骤二、建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；步骤三、设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；步骤四、打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；步骤五、对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；步骤六、对光伏输电电缆二维分析模型施加电流；步骤七、定义分析所需的磁力线平行边界条件；步骤八、通过Ansys软件进行仿真分析，得出光伏输电电缆的整体磁场分布；步骤九、选取涡流分析的部件得出涡流分布；步骤十、对整个部件进行积分得出由于涡流产生的感应热的大小；步骤十一、进行电磁和热耦合计算；步骤十二、输入热分析参数如比热，初始温度等；步骤十三、施加前面计算得出的涡流热载荷进行分析，得出温度分布。所述稳态热分析的平衡方程为：[K]{T}={Q}。所述平衡方程中其中，[K]为传导矩阵，包含传热系数，对流系数及辐射率和形状系数；{T}为节点温度向量；{Q}为节点热流率向量，包括热生成。所述Ansys利用模型几何参数，材料热性能参数及所施加的边界条件，生成[K]，{T}和{Q}。所述温度分布通过输入[K]以及涡流产生的热{Q}，通过Ansys计算得出。采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：通过采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏输电电缆的温度分布行仿真计算，可快速准确的得出温度的整体分布，易于工程中设计操作，可以为光伏输电电缆的布置起指导意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的流程图。具体实施方式参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包括如下步骤：步骤一、通过Ansys软件建立光伏输电电缆二维分析模型；步骤二、建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；步骤三、设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；步骤四、打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；步骤五、对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；步骤六、对光伏输电电缆二维分析模型施加电流；步骤七、定义分析所需的磁力线平行边界条件；步骤八、通过Ansys软件进行仿真分析，得出光伏输电电缆的整体磁场分布；步骤九、选取涡流分析的部件得出涡流分布；步骤十、对整个部件进行积分得出由于涡流产生的感应热的大小；步骤十一、进行电磁和热耦合计算；步骤十二、输入热分析参数如比热，初始温度等；步骤十三、施加前面计算得出的涡流热载荷进行分析，得出温度分布。所述稳态热分析的平衡方程为：[K]{T}={Q}所述平衡方程中其中，[K]为传导矩阵，包含传热系数，对流系数及辐射率和形状系数；{T}为节点温度向量；{Q}为节点热流率向量，包括热生成。所述Ansys利用模型几何参数，材料热性能参数及所施加的边界条件，生成[K]，{T}和{Q}。所述温度分布通过输入[K]以及涡流产生的热{Q}，通过Ansys计算得出。采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：通过采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏输电电缆的温度分布行仿真计算，可快速准确的得出温度的整体分布，易于工程中设计操作，可以为光伏输电电缆的布置起指导意义。以上所述，仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光伏输电电缆温度分析，其特征在于：它包括如下步骤：步骤一、通过Ansys软件建立光伏输电电缆二维分析模型；步骤二、建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；步骤三、设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B‑H曲线设定；步骤四、打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；步骤五、对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；步骤六、对光伏输电电缆二维分析模型施加电流；步骤七、定义分析所需的磁力线平行边界条件；步骤八、通过Ansys软件进行仿真分析，得出光伏输电电缆的整体磁场分布；步骤九、选取涡流分析的部件得出涡流分布；步骤十、对整个部件进行积分得出由于涡流产生的感应热的大小；步骤十一、进行电磁和热耦合计算；步骤十二、输入热分析参数如比热，初始温度等；步骤十三、施加前面计算得出的涡流热载荷进行分析，得出温度分布。

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏输电电缆温度分析，其特征在于：它包括如下步骤：步骤一、通过Ansys软件建立光伏输电电缆二维分析模型；步骤二、建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；步骤三、设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；步骤四、打开涡流计算开关，选取涡流计算的部件；步骤五、对分析模型以及空气域进行划分网格，保证网格划分规整和细化；步骤六、对光伏输电电缆二维分析模型施加电流；步骤七、定义分析所需的磁力线平行边界条件；步骤八、通过Ansys软件进行仿真分析，得出光伏输电电缆的整体磁场分布；步骤九、选取涡流分析的部件得出涡流分布；步骤十、对整个部件进行积分得出由于涡流产生的感应热的大小；步骤十一、进行电磁和热耦合计算；步骤十二、输入热分析参数如...

【专利技术属性】
技术研发人员：申维凯，王宝营，李丹阳，任文琪，董筱，何洪胜，秦元明，安志勇，刘会来，
申请(专利权)人：青岛昌盛日电太阳能科技股份有限公司，青岛昌盛日电设计研究院有限公司，大工青岛新能源材料技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37