CN114137276B - 一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法，涉及高压电缆感应电压计算的技术领域，具体包括如下步骤：首先获取各不等间距电缆次级分段中的参数；然后根据获取的参数将不等间距电缆次级分段合并成一个等长度时的等效间距；最后根据得到的等效间距，计算各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压；本发明，通过统一的计算公式计算不等间距分段高压电缆金属护层感应电压，其计算方法简单，使用便捷。

Description

一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法
技术领域
本发明涉及电缆感应电压计算的技术领域，具体涉及一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法。
背景技术
在现有或新建造的建筑中，网络和系统的改装和安装一般需要多个设备相互连接；例如，数据网络的安装可能需要多个网络设备，包括数据路由器、交换机、接入点、服务器、数据存储设备等相互连接。过去，安装这种网络需要大范围的安装或改装有线布线。例如，一般的网络可能需要安装数百英尺的第5类以太网电缆或其他有线电缆介质。
高压电缆属于电缆的一种使用形式，高压电缆交叉互联时，一般分为多个单元，每个单元采用多个分段交叉互联；如每个分段还有次级分段，且各次级分段布置不同间距时，将无法采用现有规范公式计算高压电缆金属护层感应电压。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前无法采用现有规范公式直接计算不等间距分段高压电缆感应电压的问题，提供了一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法，通过将不等间距电缆次级分段合并成一个等长度时的等效间距，从而采用统一的计算公式计算，解决了目前无法采用现有规范公式直接计算不等间距分段高压电缆感应电压的问题。
本发明的技术方案如下：
一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法，具体包括如下步骤：
S1：获取各不等间距电缆次级分段中的参数；可通过实测对参数进行获取，也可以直接从设计图纸中进行读取；
S2：根据获取的参数将不等间距电缆次级分段合并成一个等长度时的等效间距；
S3：根据得到的等效间距，计算各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压。
进一步地，所述步骤S1中的参数包括：各不等间距电缆次级分段的电缆距离和各不等间距电缆次级分段的电缆长度。
进一步地，所述步骤S2通过公式计算，将不等间距电缆次级分段转化为一个等长度时的等效间距；其中，步骤S2中采用的公式为：
其中：
Dav-不等间距电缆次级分段在同总长时的等效间距，单位：米；
Di-不等间距电缆次级分段中第i根电缆分段的电缆间距，单位：米；
li-不等间距电缆次级分段中第i根电缆分段的长度，单位：米；
n-1，2，3……；n代表不等间距电缆次级分段的分段数。
进一步的，该公式是采用如下推导过程推导出来的；推导过程如下：
分析互感计算公式为：
其中：D-计算互感的导体间的间距，单位m；
ω＝314；
j为复数符号。
请参阅图2，图2中B段所示为一不等间距电缆次级分段，其中B段有3小段，且各小段之间间距不同，即不等间距电缆次级分段的分段数为3段，分别为B1段、B2段、B3段；则分析互感计算公式按下式发生变化：
其中：
k＝j2ω×10－4；
D1为B1段电缆的间距，单位m；
D2为B2段电缆的间距，单位m；
D3为B3段电缆的间距，单位m；
l1为B1段电缆的长度，单位m；
l2为B2段电缆的长度，单位m；
l3为B3段电缆的长度，单位m。
因此按总长L(L＝l1+l2+l3)计算等效间距Dav，即可按计算软件来计算，等效间距Dav的计算公式推导如下：
再推出：
采用mathcad对式5进行简化：
即等效间距Dav为：
即当不等间距电缆次级分段的分段数为n时，计算等效间距Dav的公式如下：
进一步地，所述步骤S3基于步骤S2计算得到等效间距，将等效间距带入感应电压计算公式，即得到各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压；感应电压计算公式包括电缆正常运作时的感应电压计算公式和电缆故障时的感应电压计算公式；具体地，当计算出等效间距后，将不等间距的各电缆分段D1～Di，等效为间距为Dav且长度为各段总长的一段电缆，代入规范GB 50217-2018《电力工程电缆设计标准》附录F及DL/T 40-2017《高压电缆选用导则》附录B提供的正常及故障时感应电压计算公式，即可求得各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压。
与现有的技术相比本发明的有益效果是：
1、一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法，通过获取各不等间距电缆次级分段中的参数；然后根据获取的参数将不等间距电缆次级分段合并成一个等长度时的等效间距；最后根据得到的等效间距，计算各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压；通过统一的计算公式计算高压电缆金属护层感应电压，其计算方法简单，操作便捷。
附图说明
图1为一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法的流程图；
图2为实施例中具有不等间距分段高压电缆的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
高压电缆交叉互联时，一般分为多个单元，每个单元采用三个分段交叉互联；如每个分段还有次级分段，且三个次级分段布置不同间距时，将无法采用现有规范公式进行计算。
基于上述问题，本实施例提出将多个次级分段等效为一个等间距的分段的计算方法，解决了该计算问题；请参阅图1-2，一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法，具体包括如下步骤：
S1：获取各不等间距电缆次级分段中的参数；可通过实测对参数进行获取，也可以直接从设计图纸中进行读取；
S2：根据获取的参数将不等间距电缆次级分段合并成一个等长度时的等效间距；
S3：根据得到的等效间距，计算各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压。
具体的，步骤S1中的参数包括：各不等间距电缆次级分段的电缆距离和各不等间距电缆次级分段的电缆长度。
具体的，步骤S2通过公式计算，将不等间距电缆次级分段转化为一个等长度时的等效间距；其中，步骤S2中采用的公式为：
其中：
Dav-不等间距电缆次级分段在同总长时的等效间距，单位：米；
Di-不等间距电缆次级分段中第i根电缆分段的电缆间距，单位：米；
li-不等间距电缆次级分段中第i根电缆分段的长度，单位：米；
n-1，2，3……；n代表不等间距电缆次级分段的分段数。
进一步的，该公式是采用如下推导过程推导出来的；推导过程如下：
分析互感计算公式为：
其中：D-计算互感的导体间的间距，单位m；
ω＝314；
j为复数符号。
请参阅图2，图2中B段所示为一不等间距电缆次级分段，其中B段有3小段，且各小段之间间距不同，即不等间距电缆次级分段的分段数为3段，分别为B1段、B2段、B3段；则分析互感计算公式按下式发生变化：
其中：
k＝j2ω×10－4；
D1为B1段电缆的间距，单位m；
D2为B2段电缆的间距，单位m；
D3为B3段电缆的间距，单位m；
l1为B1段电缆的长度，单位m；
l2为B2段电缆的长度，单位m；
l3为B3段电缆的长度，单位m。
因此按总长L(L＝l1+l2+l3)计算等效间距Dav，即可按计算软件来计算，等效间距Dav的计算公式推导如下：
再推出：
采用mathcad对式5进行简化：
即等效间距Dav为：
即当不等间距电缆次级分段的分段数为n时，计算等效间距Dav的公式如下：
步骤S3基于步骤S2计算得到等效间距，将等效间距带入感应电压计算公式，即得到各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压；感应电压计算公式包括电缆正常运作时的感应电压计算公式和电缆故障时的感应电压计算公式；具体地，当计算出等效间距后，将不等间距的各电缆分段D1～Di，等效为间距为Dav且长度为各段总长的一段电缆，代入规范GB 50217-2018《电力工程电缆设计标准》附录F及DL/T 40-2017《高压电缆选用导则》附录B提供的正常及故障时感应电压计算公式，即可求得各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (3)

1.一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：获取各不等间距电缆次级分段中的参数；
S2：根据获取的参数将不等间距电缆次级分段合并成一个等长度时的等效间距；
S3：根据得到的等效间距，计算各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压；
步骤S1中的参数包括：各不等间距电缆次级分段的电缆距离和各不等间距电缆次级分段的电缆长度；
步骤S2通过公式计算，将不等间距电缆次级分段转化为一个等长度时的等效间距；
步骤S2中采用的公式为：
其中：
-不等间距电缆次级分段在同总长时的等效间距，单位：米；
-不等间距电缆次级分段中第/>根电缆分段的电缆间距，单位：米；
-不等间距电缆次级分段中第/>根电缆分段的长度，单位：米；
-1，2，3……；/>代表不等间距电缆次级分段的分段数。
2.根据权利要求1所述的一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法，其特征在于，步骤S3基于步骤S2计算得到等效间距，将等效间距带入感应电压计算公式，即得到各不等间距电缆次级分段的高压电缆金属护层的感应电压。
3.根据权利要求2所述的一种不等间距分段高压电缆感应电压的计算方法，其特征在于，感应电压计算公式包括电缆正常运作时的感应电压计算公式和电缆故障时的感应电压计算公式。
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