一种基于载流率空间包络法桥架电缆布局方法技术

本发明专利技术公开了一种基于载流率空间包络法桥架电缆布局方法，包括确定待安装在电缆桥架上的电缆的截面积，确定电缆的绝缘层厚度，确定所述电缆的散热空隙的半径，计算所述电缆半径，重复前几步得到与待安装在桥架上且具有不同的给定载流率的电缆以及对应的散热空隙半径，将各个电缆的散热空隙半径扩大形成新的散热空隙半径，按照从左到右、从下至上都遵循散热补偿半径从大到小的原则将电缆上下分k层并且左右间隔设置。通过本发明专利技术可以实现电缆的最优排布，使得电缆具有优良的散热性能，且减少了整体空间占比，并能适应电缆的不同载流量。并能适应电缆的不同载流量。并能适应电缆的不同载流量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于载流率空间包络法桥架电缆布局方法


[0001]本专利技术涉及电缆布局方法，尤其涉及基于载流率的电缆布局的排布方法。

技术介绍

[0002]电缆和设备、管道、通风、电气、仪表等专业必须共同使用有限的空间,导致电缆托架的空间布置错综复杂，现在并没有一种比较普适的电缆布局方法，给电缆敷设工作带来了极大的困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种具有优良的散热性能，保证电缆安全使用的基于载流率空间包络法桥架电缆布局方法。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术的一种基于载流率空间包络法桥架电缆布局方法，包括以下步骤：
[0006]第一步、确定待安装在电缆桥架上的某个电缆的截面积，具体过程为：
[0007]根据待安装在桥架上的某个电缆的芯数及给定载流率I得到大于该给定载流率I的最小标准载流率，然后得到与所述的最小标准载流率相对应的电缆的截面积S；
[0008]第二步、确定某个电缆的绝缘层厚度Δ：
[0009][0010][0011]U
m
＝1.15IR
[0012]r
c
为某个电缆导体层外半径，为某个电缆绝缘层厚度；E
m
为局部放电耐受场强；U
m
为电缆最高工作电压；I为给定载流率，R为电缆电阻，S为第一步中选取的电缆的截面积；
[0013]第三步、确定所述某个电缆的散热空隙的半径R，半径R的圆心为电缆截面中心：
[0014]R＝Δ+2.5r
c
[0015]r
c
为电缆导体层外半径；
[0016]第四步、计算所述某个电缆半径r；
[0017]r＝r
c
+Δ
[0018]第五步，重复第一步至第四步得到与待安装在桥架上且具有不同的给定载流率I
i
的电缆，对应的散热空隙半径记为R
i
、电缆的半径记为r
i
；
[0019]第六步，将各个电缆的散热空隙半径R
i
扩大为R
i
′
，形成新的散热空隙半径，即将被遮挡散热面积转化到扩大的散热空隙里；
[0020][0021]其中，遮挡半角
[0022]r
i
代表电缆i的半径；
[0023]R
i
为电缆i的散热空隙的半径；
[0024]第七步、按照从左到右，从下至上都遵循散热补偿半径从大到小的原则将电缆上下分k层并且左右间隔设置，令m为第i层最左侧电缆的序号，n为第i层最右侧电缆序号；同时保证相邻的电缆的补偿散热空隙相切排布在桥架上；
[0025]可对每层的电缆横向总长度L
i
进行适当放大，即：
[0026][0027]m为第i层电缆最左侧电缆的序号，n为第i层最右侧电缆序号，R
′
ij
为第i层第j个电缆的散热补偿半径；
[0028]桥架的长度L为：L＝max{L1、L2...L
k
}，k为最大层数；
[0029]桥架的高度H为：
[0030]k为桥架的层数；R
′
im
为第i层最左侧电缆的散热空隙半径；r
im
为第i层最左侧电缆的半径即最大电缆半径；m为第i层电缆最左侧电缆的序号。
[0031]本专利技术的有益效果是：
[0032]通过本专利技术可以实现电缆的最优排布，使得电缆具有优良的散热性能，且减少了整体空间占比，并能适应电缆的不同载流量。
附图说明
[0033]图1为采用本专利技术的基于载流率空间包络法桥架电缆布局方法的桥架横截面排布图；
[0034]图2为散热间隙补偿图；
[0035]图3为本专利技术的基于载流率空间包络法桥架电缆布局方法的流程图。
具体实施方式
[0036]下面结合图1，图2，图3对本专利技术具体实施方式作进一步说明。
[0037]如附图所示，本专利技术的一种基于载流率空间包络法桥架电缆布局方法，包括以下步骤：
[0038]第一步、确定待安装在电缆桥架上的某个电缆的截面积，具体过程为：
[0039]根据待安装在桥架上的某个电缆的芯数及给定载流率I得到大于该给定载流率I的最小标准载流率，然后得到与所述的最小标准载流率相对应的电缆的截面积S(截面积有标准规格)。
[0040]在选取时查找电缆不同的截面积对应的最大载流率表(具体可以参见文献[1]徐
珠勇,孙平魁.电缆截面积的选择方法的探讨[J].机电技术,2013,36(05):76
‑
78.中第二页表1)。先根据电缆的芯数确定所在列数，由于电缆有给定的载流率，在该列中存在一些大于该给定载流率的最小标准载流率值，该最小标准载流率值所对应的截面积即为所求的电缆的截面积；
[0041]第二步、确定某个电缆4的绝缘层厚度Δ：
[0042][0043][0044]U
m
＝1.15IR
[0045]r
c
为某个电缆导体层外半径，为某个电缆绝缘层厚度(mm)；E
m
为局部放电耐受场强，取15
‑
24(kV/mm)；U
m
为电缆最高工作电压(V)；I为给定载流率，R为电缆电阻，S为第一步中选取的电缆的截面积。
[0046]第三步、确定所述某个电缆4的散热空隙的半径R，半径R的圆心为电缆截面中心：
[0047]R＝r
c
+Δ+1.5r
c
＝Δ+2.5r
c
[0048]r
c
为电缆导体层外半径。
[0049]第四步、计算所述某个电缆4半径r；
[0050]r＝r
c
+Δ
[0051]r
c
为导体层外半径；
[0052]第五步，重复第一步至第四步得到与待安装在桥架上且具有不同的给定载流率I
i
的电缆，对应的散热空隙半径记为R
i
、电缆的半径记为r
i
。
[0053]第六步，如图2所示，各个电缆4的底部与隔板2相接触，电缆下方散热面积被隔板2遮挡导致预留间隙减小，所以需要补偿，即将各个电缆的散热空隙半径R
i
扩大为R
i
′
，从而形成新的散热空隙半径3。即将被遮挡散热面积转化到扩大的散热空隙里。
[0054][0055]其中，遮挡半角
[0056]r
i
代表电缆i的半径；
[0057]R
i
为电缆i的散热空隙的半径。
[0058]公式的推导过程为：
[0059]遮挡散热面积S
i
为:
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于载流率空间包络法桥架电缆布局方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、确定待安装在电缆桥架上的某个电缆的截面积，具体过程为：根据待安装在桥架上的某个电缆的芯数及给定载流率I得到大于该给定载流率I的最小标准载流率，然后得到与所述的最小标准载流率相对应的电缆的截面积S；第二步、确定某个电缆的绝缘层厚度Δ：第二步、确定某个电缆的绝缘层厚度Δ：U
m
＝1.15IRr
c
为某个电缆导体层外半径，为某个电缆绝缘层厚度；E
m
为局部放电耐受场强；U
m
为电缆最高工作电压；I为给定载流率，R为电缆电阻，S为第一步中选取的电缆的截面积；第三步、确定所述某个电缆的散热空隙的半径R，半径R的圆心为电缆截面中心：R＝Δ+2.5r
c
r
c
为电缆导体层外半径；第四步、计算所述某个电缆半径r；r＝r
c
+Δ第五步，重复第一步至第四步得到与待安装在桥架上且具有不同的给定载流率I
i
的电缆，对应的散热空隙半径记为R
i
、电缆的半径记为r
i

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋春霞，冯志肖，李云鹏，
申请(专利权)人：博迈科海洋工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：