一种基于多物理场耦合的多芯电缆载流量有限元计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多物理场耦合的多芯电缆载流量有限元计算方法，克服了现有技术中风电行业无针对风电齿轮箱空心管及空心管内部电缆设计选型的标准的问题，包括下列步骤：S1：选择计算多芯电缆载流量的空间维度、多物理场以及仿真环境；S2：对多芯电缆进行参数化几何建模；S3：定义多芯电缆材料及材料属性；S4：在选择的各个物理场中设置相应的边界条件；S5：对多芯电缆几何模型进行网格剖分；S6：设置求解器以及求解器参数；S7：求解多芯电缆载流量，判断其温度是否达到所允许的最高运行温度。能够精确计算多芯电缆不同截面导体周围的温度分布状况，进而分析得到多芯电缆的实际载流量，为风电齿轮箱空心管内多芯线缆敷设设计和研究提供基础。计和研究提供基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多物理场耦合的多芯电缆载流量有限元计算方法


[0001]本专利技术涉及仿真模拟计算
，特别涉及了一种基于多物理场耦合的多芯电缆载流量有限元计算方法。

技术介绍

[0002]电缆作为电力传输的重要载体，其实际承载电流能力成为电缆的重要运行性能。多芯电缆不仅可以节约电能传输所需的通道，还可以同时满足不同功率用电设备的电流需求，成为一些特殊供电场所的最优选择。但由于多芯电缆中有不同截面的导体，通流能力不同，因此如何确定多芯电缆中各截面导体的载流量成为其长期稳定运行的关键。
[0003]目前，对于电缆载流量数值主要还是采用国际电工委员会的IEC 60287标准进行解析计算，IEC 60287对标准敷设的标准电缆载流量计算还是比较方便的，但随着供电状况的多样化，对于特殊结构的电缆及其特殊敷设方式，IEC 60287中的解析计算就存在一定的局限性。多芯电缆的载流量计算涉及的物理问题较多，比如电磁学，传热学。在特殊条件下，这些问题又会相互叠加影响，仅仅依靠经验公式计算就会产生一定误差，不利于准确判断多芯电缆的实际载流能力。有限元方法是随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多物理场耦合的多芯电缆载流量有限元计算方法，其特征在于，它包括下列步骤：S1：选择计算多芯电缆载流量的空间维度、多物理场以及仿真环境；S2：按照多芯电缆实际的结构尺寸，进行参数化几何建模；S3：根据多芯电缆中各层结构定义多芯电缆材料及材料属性；S4：在选择的各个物理场中设置相应的边界条件；S5：对多芯电缆几何模型进行网格剖分；S6：设置求解器以及求解器参数；S7：求解多芯电缆载流量，判断多芯电缆导体温度是否达到所允许的最高运行温度，若是，计算得到的载流量即为仿真结果，若不是，更改多芯电缆导体中的电流值，重复步骤S5到S7。2.根据权利要求1所述的一种基于多物理场耦合的多芯电缆载流量有限元计算方法，其特征在于，所述的步骤S1中，所述的空间维度包括二维空间维度，所述的多物理场包括电磁场和温度场，所述的仿真环境包括加热环境，所述传热环境包括感应加热环境。3.根据权利要求1所述的一种基于多物理场耦合的多芯电缆载流量有限元计算方法，其特征在于，所述的步骤S2中，建造的几何模型中包括多芯电缆的各层结构：不同截面积的导体芯，绝缘层，填充物，内护套，铠装层以及外护套。4.根据权利要求1所述的一种基于多物理场耦合的多芯电缆载流量有限元计算方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：项峰，张伟，张大鹏，许国东，王杭烽，
申请(专利权)人：浙江运达风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：