CN113468779B - 一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法及装置 - Google Patents

一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法及装置，包括如下步骤：根据电缆的型号以及电缆管道的型号获取各个参数；获取电缆管道内积水的高度h，基于该高度h、参数中的外径De、内径Dd以及空气层热阻T41计算得到排管内积水的热阻T41water与管道内空气层的热阻T41air；判断高度h是否大于外径De；根据判断结果，利用不同的计算方法计算得到外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw；基于Sw计算得到排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa；利用该热量Wwa与上述参数，计算得到得到排管内有积水时电缆的载流量I。

Description

一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法及装置
技术领域
本发明属于电数字数据处理技术领域，具体涉及一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法及装置。
背景技术
在我国大部分南方地区，由于雨水天气较多且地下水位较浅，电力排管内难免会渗入地下水，甚至有些城区排管工程中的电缆长时间浸泡在积水中，即使在实施机械排水后电缆管道内仍存在少量积水。通过对江苏某地区的电力排管进行调研，发现城市中大多数电力排管内都有积水，运行的10kV电缆大部分都浸泡在积水中，而积水的存在对电力电缆的载流量影响很大，实际工程中电力排管存在积水时，现有的电缆载流量计算方案存在缺陷，无法得到较为准确的计算结果。
发明内容
为解决上述问题，提供了一种考虑了排管内存有积水的电缆载流量计算方法及装置，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种电力排管内存有积水的电缆载流量计算方法，用于计算电缆载流量，该电缆处于含有积水的电缆管道中，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，根据电缆的型号获取电缆的外径De、电缆的导体运行温度θc、电缆的绝缘层介质损耗Wd、电缆的金属套屏蔽损耗λ1、电缆的铠装层损耗λ2、电缆的绝缘层热阻T1、电缆的内衬层热阻T2以及电缆的外护层热阻T3，并根据电缆管道的型号获取电缆管道的内径Dd、电缆管道外部媒质温度θ0、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、电缆管道内无水时电缆管道与电缆之间的空气层热阻T41以及电缆导体的温升Δθ；步骤S2，获取电缆管道内积水的高度h，基于该高度h、外径De、内径Dd以及空气层热阻T41计算得到排管内积水的热阻T41water与管道内空气层的热阻T41air：
Figure BDA0003121478430000021
Figure BDA0003121478430000022
式中，ρT为水的热阻系数；步骤S3，判断高度h是否大于外径De；步骤S4，在步骤S3判断为否时，基于高度h、外径De以及内径Dd计算得到电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
Figure BDA0003121478430000023
Figure BDA0003121478430000024
Figure BDA0003121478430000025
式中，μ1+μ2＝1；步骤S5，在步骤S3判断为是时，基于高度h以及内径Dd计算得到电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
μ1＝1，μ2＝0
Figure BDA0003121478430000031
Figure BDA0003121478430000032
步骤S6，基于单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw计算得到排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa：
Wwa＝a·Δθf·Sw
式中，α为电缆管道内的积水与空气的对流换热系数，Δθf为水温与空气的平均温度差；步骤S7，基于绝缘层介质损耗Wd、绝缘层热阻T1、内衬层热阻T2、外护层热阻T3、金属套屏蔽损耗λ1、铠装层损耗λ2、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa、排管内积水的热阻T41water、管道内空气层的热阻T41air、外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2以及电缆导体的温升Δθ，计算得到排管内有积水时电缆的载流量I：
Figure BDA0003121478430000033
Tf＝T3+μ1T41water+μ2T41air+T42+T43
式中，Rac为单位长度导体对应的交流电阻。
在本发明提供的一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤S6中，电缆管道内的积水与空气的对流换热系数α＝1.358(Δθf/Lw)0.25(W/m2K)。
本发明还提供了一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算装置，用于计算电缆载流量，该电缆处于含有积水的电缆管道中，其特征在于，包括：参数获取模块，根据电缆的型号获取电缆的外径De、电缆的导体运行温度θc、电缆的绝缘层介质损耗Wd、电缆的金属套屏蔽损耗λ1、电缆的铠装层损耗λ2、电缆的绝缘层热阻T1、电缆的内衬层热阻T2以及电缆的外护层热阻T3，并根据电缆管道的型号获取电缆管道的内径Dd、电缆管道外部媒质温度θ0、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、电缆管道内无水时电缆管道与电缆之间的空气层热阻T41以及电缆导体的温升Δθ；热阻计算模块，获取电缆管道内积水的高度h，基于该高度h、外径De、内径Dd以及空气层热阻T41计算得到排管内积水的热阻T41water与管道内空气层的热阻T41air：
Figure BDA0003121478430000041
Figure BDA0003121478430000042
式中，ρT为水的热阻系数；高度判断模块，判断高度h是否大于外径De；第一比值与接触面积计算模块，在步骤S3判断为否时，基于高度h、外径De以及内径Dd计算得到电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
Figure BDA0003121478430000043
Figure BDA0003121478430000044
Figure BDA0003121478430000051
式中，μ1+μ2＝1；第二比值与接触面积计算模块，在步骤S3判断为是时，基于高度h以及内径Dd计算得到电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
μ1＝1，μ2＝0
Figure BDA0003121478430000052
Figure BDA0003121478430000053
热量计算模块，基于单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw计算得到排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa：
Wwa＝a·Δθf·Sw
式中，α为电缆管道内的积水与空气的对流换热系数，Δθf为水温与空气的平均温度差；载流量计算模块，基于绝缘层介质损耗Wd、绝缘层热阻T1、内衬层热阻T2、外护层热阻T3、金属套屏蔽损耗λ1、铠装层损耗λ2、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa、排管内积水的热阻T41water、管道内空气层的热阻T41air、外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2以及电缆导体的温升Δθ，计算得到排管内有积水时电缆的载流量I：
Figure BDA0003121478430000054
Tf＝T3+μ1T41water+μ2T41air+T42+T43
式中，Rac为单位长度导体对应的交流电阻。
发明作用与效果
根据本发明的一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法及装置，由于先判断积水高度是否大于电缆外径，进而根据判断结果计算得到外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2与单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw，因此，充分考虑了积水高度与电缆载流量之间的关系，即电缆管道内积水热阻与空气层热阻会随积水的高度而变化，进而导致电缆载流量变化，从而更加贴合实际情况下(电缆管道内有积水)电缆载流量的计算，能够获得更加准确的计算结果。
本发明的电缆载流量计算方法易于理解，便于实现，且计算速度快，具有较高的准确度，更加贴合现实情境。
附图说明
图1为本发明的电力排管内有积水时的模型示意图；
图2为本发明的等值热路模型的示意图；
图3为本发明实施例的一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法的流程图；以及
图4为本发明实施例的电缆温度场云图。
具体实施方式
根据传热学原理，电缆的散热快慢与排管内积水的深度有关。
图1为电力排管内有积水时的模型示意图。
图1中h为管道内的积水高度，箭头代表电缆外表皮和积水的散热方向。
假设电缆产生的功率热损耗沿着电缆外表皮均匀散热，根据传热学原理，管道内有积水时，电缆各层结构及周围环境之间所形成的等值热路模型如图2所示。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明的一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法及装置作具体阐述。
<实施例>
图3为本发明实施例的一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法的流程图。
如图3所示，本发明的一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法包括如下步骤：
步骤S1，根据电缆的型号获取电缆的外径De、电缆的导体运行温度θc、电缆的绝缘层介质损耗Wd、电缆的金属套屏蔽损耗λ1、电缆的铠装层损耗λ2、电缆的绝缘层热阻T1、电缆的内衬层热阻T2以及电缆的外护层热阻T3，并根据电缆管道的型号获取电缆管道的内径Dd、电缆管道外部媒质温度θ0、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、电缆管道内无水时电缆管道与电缆之间的空气层热阻T41以及电缆导体的温升Δθ。
上述参数可根据电缆的型号利用IEC60287或JB/T10181标准计算得到。
步骤S2，获取电缆管道内积水的高度h，基于该高度h、外径De、内径Dd以及空气层热阻T41计算得到排管内积水的热阻T41water与管道内空气层的热阻T41air：
Figure BDA0003121478430000081
Figure BDA0003121478430000082
式中，ρT为水的热阻系数。本实施例中，ρT＝1.52(K·m/W)。
步骤S3，判断高度h是否大于外径De。
步骤S4，在步骤S3判断为否时，基于高度h、外径De以及内径Dd计算得到电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
Figure BDA0003121478430000083
Figure BDA0003121478430000084
Figure BDA0003121478430000085
式中，μ1+μ2＝1。
步骤S5，在步骤S3判断为是时，基于高度h以及内径Dd计算得到电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
μ1＝1，μ2＝0
Figure BDA0003121478430000091
Figure BDA0003121478430000092
步骤S6，基于单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw计算得到排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa：
Wwa＝a·Δθf·Sw
式中，α为电缆管道内的积水与空气的对流换热系数，Δθf为水温与空气的平均温度差。
其中，电缆管道内的积水与空气的对流换热系数α＝1.358(Δθf/Lw)0.25(W/m2K)
上述Wwa不是由电缆直接产生的热损耗，而是排管内积水与空气层之间的温差引起的间接热损耗，而间接热损耗与管道内积水的散热面积及管道内的空气层厚度有关。故而需要根据单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw计算得到热量Wwa。
另外，由于电力电缆的排管敷设路径很长，可将其考虑为封闭腔内传热，根据Boussinesq假设，可以算出排管内积水和空气的瑞利数始终小于8×106，因此水面上的空气传热时属于层流流动。
本实施例中，水温与空气的平均温度差Δθf设为15℃。
步骤S7，基于绝缘层介质损耗Wd、绝缘层热阻T1、内衬层热阻T2、外护层热阻T3、金属套屏蔽损耗λ1、铠装层损耗λ2、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa、排管内积水的热阻T41water、管道内空气层的热阻T41air、外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2以及电缆导体的温升Δθ，计算得到排管内有积水时电缆的载流量I：
Figure BDA0003121478430000101
Tf＝T3+μ1T41water+μ2T41air+T42+T43
式中，Rac为单位长度导体对应的交流电阻。
为了验证上述一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法的效果，选用以YJV22-8.7/10-3×400mm2的10kV配网三芯电缆为例，该电缆排管规格为A类CPVCΦD175，电缆的外径De＝94mm，对应的电缆管道的内径Dd＝175mm，假设电缆在最高允许工作温度θc＝90℃下运行，外部环境媒质温度取年均值θ0＝25℃，则Δθ＝65℃；土壤热阻系数取年均最大值为T43＝1.7K·m/W。
通过本发明的电缆载流量计算方法分别计算了积水高度h为47mm、95mm、135mm时，对应的载流量值I，如表1所示。
表1不同积水高度h对应的电缆的载流量I
Figure BDA0003121478430000102
Figure BDA0003121478430000111
利用表1中积水高度h为47mm、95mm、135mm时对应的载流量值I，通过有限元仿真，来观察不同积水高度h下电缆温度场云情况(如图4所示)
图4(a)为载流量值I为436A的电缆温度场云图，图4(b)为载流量值I为470A的电缆温度场云图，图4(c)为载流量值I为483A的电缆温度场云图。
从图4可知，水位高度为47mm，施加的电缆荷载为436A时，电缆的线芯温度为91.3℃；水位高度为95mm，施加的电缆荷载为470A时，电缆的线芯温度为89.3℃；水位高度为135mm，施加的电缆荷载为483A时，电缆的线芯温度为88.9℃。
综上，三个温度云图中，电缆线芯温度均接近于假设电缆在最高允许工作的温度θc＝90℃。
本发明的一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算装置包括参数获取模块、热阻计算模块、高度判断模块、第一比值与接触面积计算模块、第二比值与接触面积计算模块、热量计算模块以及载流量计算模块，该电力排管内有积水时的电缆载流量计算装置是基于上述电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法得到，用于计算电缆载流量，该电缆处于含有积水的电缆管道中，可应用于嵌入式设备。
参数获取模块根据电缆的型号获取电缆的外径De、电缆的导体运行温度θc、电缆的绝缘层介质损耗Wd、电缆的金属套屏蔽损耗λ1、电缆的铠装层损耗λ2、电缆的绝缘层热阻T1、电缆的内衬层热阻T2以及电缆的外护层热阻T3，并根据电缆管道的型号获取电缆管道的内径Dd、电缆管道外部媒质温度θ0、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、电缆管道内无水时电缆管道与电缆之间的空气层热阻T41以及电缆导体的温升Δθ。
热阻计算模块获取电缆管道内积水的高度h，基于该高度h、外径De、内径Dd以及空气层热阻T41计算得到排管内积水的热阻T41water与管道内空气层的热阻T41air：
Figure BDA0003121478430000121
Figure BDA0003121478430000122
式中，ρT为水的热阻系数，ρT＝1.52(K·m/W)。
高度判断模块判断高度h是否大于外径De。
第一比值与接触面积计算模块在步骤S3判断为否时，基于高度h、外径De以及内径Dd计算得到电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
Figure BDA0003121478430000123
Figure BDA0003121478430000124
Figure BDA0003121478430000125
式中，μ1+μ2＝1。
第二比值与接触面积计算模块在步骤S3判断为是时，基于高度h以及内径Dd计算得到电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
μ1＝1，μ2＝0
Figure BDA0003121478430000131
Figure BDA0003121478430000132
热量计算模块基于单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw计算得到排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa：
Wwa＝a·Δθf·Sw
式中，α为电缆管道内的积水与空气的对流换热系数，Δθf为水温与空气的平均温度差。
载流量计算模块基于绝缘层介质损耗Wd、绝缘层热阻T1、内衬层热阻T2、外护层热阻T3、金属套屏蔽损耗λ1、铠装层损耗λ2、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa、排管内积水的热阻T41water、管道内空气层的热阻T41air、外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2以及电缆导体的温升Δθ，计算得到排管内有积水时电缆的载流量I：
Figure BDA0003121478430000133
Tf＝T3+μ1T41water+μ2T41air+T42+T43
式中，Rac为单位长度导体对应的交流电阻。
实施例作用与效果
根据本实施例提供的一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法，由于先判断积水高度是否大于电缆外径，进而根据判断结果计算得到外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2与单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw，因此，充分考虑了积水高度与电缆载流量之间的关系，即电缆管道内积水热阻与空气层热阻会随积水的高度而变化，进而导致电缆载流量变化，从而更加贴合实际情况下(电缆管道内有积水)电缆载流量的计算，能够获得更加准确的计算结果。
上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。

Claims (3)

1.一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法，用于计算电缆载流量，该电缆处于含有积水的电缆管道中，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，根据所述电缆的型号获取所述电缆的外径De、电缆的导体运行温度θc、电缆的绝缘层介质损耗Wd、电缆的金属套屏蔽损耗λ1、电缆的铠装层损耗λ2、电缆的绝缘层热阻T1、电缆的内衬层热阻T2以及电缆的外护层热阻T3，并根据所述电缆管道的型号获取所述电缆管道的内径Dd、电缆管道外部媒质温度θ0、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、所述电缆管道内无水时所述电缆管道与所述电缆之间的空气层热阻T41以及电缆导体的温升Δθ；
步骤S2，获取所述电缆管道内积水的高度h，基于该高度h、所述外径De、所述内径Dd以及所述空气层热阻T41计算得到排管内积水的热阻T41water与管道内空气层的热阻T41air：
Figure FDA0003526427890000011
Figure FDA0003526427890000012
式中，ρT为水的热阻系数；
步骤S3，判断所述高度h是否大于所述外径De；
步骤S4，在所述步骤S3判断为否时，基于所述高度h、所述外径De以及所述内径Dd计算得到所述电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
Figure FDA0003526427890000021
Figure FDA0003526427890000022
Figure FDA0003526427890000023
式中，μ1+μ2＝1；
步骤S5，在所述步骤S3判断为是时，基于所述高度h以及所述内径Dd计算得到所述电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
μ1＝1，μ2＝0
Figure FDA0003526427890000024
Figure FDA0003526427890000025
步骤S6，基于所述单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw计算得到排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa：
Wwa＝a·Δθf·Sw
式中，α为所述电缆管道内的积水与空气的对流换热系数，Δθf为水温与空气的平均温度差；
步骤S7，基于所述绝缘层介质损耗Wd、所述绝缘层热阻T1、所述内衬层热阻T2、所述外护层热阻T3、所述金属套屏蔽损耗λ1、所述铠装层损耗λ2、所述电缆管道本体热阻T42、所述电缆管道外部媒质热阻T43、所述排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa、所述排管内积水的热阻T41water、所述管道内空气层的热阻T41air、所述外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、所述空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2以及所述电缆导体的温升Δθ，计算得到排管内有积水时电缆的载流量I：
Figure FDA0003526427890000031
Tf＝T3+μ1T41water+μ2T41air+T42+T43
式中，Rac为单位长度导体对应的交流电阻。
2.根据权利要求1所述的电力排管内有积水时的电缆载流量计算方法，其特征在于：
其中，所述步骤S6中，所述电缆管道内的积水与空气的对流换热系数α＝1.358(Δθf/Lw)0.25(W/m2K)。
3.一种电力排管内有积水时的电缆载流量计算装置，用于计算电缆载流量，该电缆处于含有积水的电缆管道中，其特征在于，包括：
参数获取模块，根据所述电缆的型号获取所述电缆的外径De、电缆的导体运行温度θc、电缆的绝缘层介质损耗Wd、电缆的金属套屏蔽损耗λ1、电缆的铠装层损耗λ2、电缆的绝缘层热阻T1、电缆的内衬层热阻T2以及电缆的外护层热阻T3，并根据所述电缆管道的型号获取所述电缆管道的内径Dd、电缆管道外部媒质温度θ0、电缆管道本体热阻T42、电缆管道外部媒质热阻T43、所述电缆管道内无水时所述电缆管道与所述电缆之间的空气层热阻T41以及电缆导体的温升Δθ；
热阻计算模块，获取所述电缆管道内积水的高度h，基于该高度h、所述外径De、所述内径Dd以及所述空气层热阻T41计算得到排管内积水的热阻T41water与管道内空气层的热阻T41air：
Figure FDA0003526427890000041
Figure FDA0003526427890000042
式中，ρT为水的热阻系数；
高度判断模块，判断所述高度h是否大于所述外径De；
第一比值与接触面积计算模块，在所述高度判断模块判断为否时，基于所述高度h、所述外径De以及所述内径Dd计算得到所述电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
Figure FDA0003526427890000043
Figure FDA0003526427890000044
Figure FDA0003526427890000045
式中，μ1+μ2＝1；
第二比值与接触面积计算模块，在所述高度判断模块判断为是时，基于所述高度h以及所述内径Dd计算得到所述电缆的外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2和单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw以及对流换热的特征长度Lw：
μ1＝1，μ2＝0
Figure FDA0003526427890000051
Figure FDA0003526427890000052
热量计算模块，基于所述单位长度排管中积水与空气的接触面积Sw计算得到排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa：
Wwa＝a·Δθf·Sw
式中，α为所述电缆管道内的积水与空气的对流换热系数，Δθf为水温与空气的平均温度差；
载流量计算模块，基于所述绝缘层介质损耗Wd、所述绝缘层热阻T1、所述内衬层热阻T2、所述外护层热阻T3、所述金属套屏蔽损耗λ1、所述铠装层损耗λ2、所述电缆管道本体热阻T42、所述电缆管道外部媒质热阻T43、所述排管内积水向管道内空气层散发的热量Wwa、所述排管内积水的热阻T41water、所述管道内空气层的热阻T41air、所述外表皮向水散热量相对电缆总损耗的比值μ1、所述空气中散热量相对电缆总损耗的比值μ2以及所述电缆导体的温升Δθ，计算得到排管内有积水时电缆的载流量I：
Figure FDA0003526427890000053
Tf＝T3+μ1T41water+μ2T41air+T42+T43
式中，Rac为单位长度导体对应的交流电阻。
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