JP2002271929A - Conductor temperature estimation method - Google Patents

Conductor temperature estimation method

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JP2002271929A
JP2002271929A JP2001063958A JP2001063958A JP2002271929A JP 2002271929 A JP2002271929 A JP 2002271929A JP 2001063958 A JP2001063958 A JP 2001063958A JP 2001063958 A JP2001063958 A JP 2001063958A JP 2002271929 A JP2002271929 A JP 2002271929A
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JP
Japan
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power cable
conductor
cable
conductor temperature
temperature
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JP2001063958A
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Hiroshi Suzuki
弘 鈴木
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductor temperature estimation method which can highly precisely and easily estimate a conductor temperature at an arbitrary time or a peak value of a conductor temperature when a load current having a daily load pattern is applied to an installed power cable line. SOLUTION: There is provide a conductor temperature estimation method, wherein a temperature of an inner wall of a conduit of a power cable line is measured, a daily load current pattern row of the hourly change of an applied current is measured, heat generation quantity of a cable are calculated in units of an hour for a day (last 24 hours) according to the applied current and a conductor resistance, the heat generation quantity of the cable are resolved into respective frequency components Ck, conductor temperature rise components Tr(t) of the respective frequency components Ck are obtained from products of the respective frequency components Ck and equivalent impedances, corresponding to the respective frequency components Ck, of an RC multistage circuit comprising a thermal resistance R and a heat capacity C of the cable line, and temperatures Tw(t) measured on the line in units of an hour are added to the conductor temperature rise components Tr(t) to obtain conductor temperatures Tc(t) in units of prescribed hours of a day.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブルの導
体温度推定方法、特に地下に埋設された管路地中送電線
あるいは地上に布設された電力ケーブルなどの電力ケー
ブル線路における導体温度推定方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for estimating a conductor temperature of a power cable, and more particularly to a method for estimating a conductor temperature of a power cable line such as an underground conduit buried underground or a power cable laid on the ground. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】電力ケーブル線路の導体温度を推定する
方法としては、従来、定常状態および短時間過負荷時に
おける導体の温度を計算するJCS法が用いられてい
る。このJCS法は、一般的に導体温度計算方法として
線路設計に広く利用されており、定常状態における導体
温度の計算には一定の負荷電流を前提とし、短時間過負
荷時における導体温度の計算には階段状に変化する負荷
電流を前提として、それぞれ算出されている。
2. Description of the Related Art As a method of estimating a conductor temperature of a power cable line, a JCS method for calculating a conductor temperature in a steady state and under a short-time overload has conventionally been used. The JCS method is generally used widely in line design as a conductor temperature calculation method. The conductor temperature in a steady state is calculated based on a constant load current, and the conductor temperature in a short-time overload is calculated. Are calculated on the assumption that the load current changes stepwise.

【0003】このため、電力ケーブルの定常状態におけ
る導体温度および短時間過負荷時における導体温度の変
化を測定することは極めて重要であり、その温度検出方
法も種々提案されている。例えば、電力ケーブルの表面
温度を計測する光温度計と熱流を検出する光学式熱流セ
ンサのケーブル導体温度測定装置は、実開昭64−46
731号公報に記載され、第1光ファイバと第2の光フ
ァイバによるケーブル導体温度測定装置は、実開昭64
−46732号公報に記載されている。また、特開平3
−76694号公報には、ケーブルの最外層表面温度と
表面放散熱量の実測値から電力ケーブルの内部温度を推
定する方法が記載されており、特許第2574187号
公報には、電力ケーブルに複数個の温度センサを配列し
て測温する導体温度監視方法が記載されている。特開2
000−88666号公報には、管路内に挿入した光フ
ァイバ分布型温度センサにより測定した管路内の温度
と、地中の土壌温度を基に電力ケーブルの導体温度を算
出する方法が提唱されている。
For this reason, it is extremely important to measure the conductor temperature in the steady state of the power cable and the change in the conductor temperature during a short-time overload, and various methods for detecting the temperature have been proposed. For example, an optical thermometer for measuring the surface temperature of a power cable and a cable conductor temperature measuring device for an optical heat flow sensor for detecting a heat flow are disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 64-46.
No. 731 discloses a cable conductor temperature measuring device using a first optical fiber and a second optical fiber.
No. 46732. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Japanese Patent No. 2574187 describes a method of estimating the internal temperature of a power cable from actual measured values of the outermost layer surface temperature of the cable and the amount of heat dissipated on the surface. A conductor temperature monitoring method of arranging temperature sensors and measuring the temperature is described. JP 2
Japanese Patent Application Publication No. 000-88666 proposes a method of calculating a conductor temperature of a power cable based on a temperature in a pipe measured by an optical fiber distributed temperature sensor inserted in the pipe and a soil temperature in the ground. ing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電力ケ
ーブル導体温度の測定方法によると、電力ケーブルの定
常状態あるいは短時間過負荷時における導体温度の検出
は比較的容易であるが、日負荷パターンのように線路の
負荷電流が繰り返し変化するケースに対しては、簡便に
所定の時刻における導体温度あるいは導体温度のピーク
値を求めることは容易なことではない。このため、電力
ケーブル線路保守上からも線路の負荷電流が刻々変化す
る場合の導体温度あるいは導体温度のピーク値を検知す
る方法が強く要望されていた。
However, according to the conventional method of measuring the conductor temperature of the power cable, it is relatively easy to detect the conductor temperature in the steady state of the power cable or when the power cable is overloaded for a short time. As described above, it is not easy to easily determine the conductor temperature or the peak value of the conductor temperature at a predetermined time in the case where the load current of the line repeatedly changes. For this reason, from the viewpoint of power cable line maintenance, there has been a strong demand for a method of detecting the conductor temperature or the peak value of the conductor temperature when the load current of the line changes every moment.

【0005】従って、本発明の目的は、布設された電力
ケーブル線路において日負荷パターンを有する負荷電流
が繰り返し流れる場合の任意の時刻における導体温度あ
るいは導体温度のピーク値を精度良く、しかも簡便に推
定できる導体温度推定方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to accurately and simply estimate a conductor temperature or a peak value of a conductor temperature at an arbitrary time when a load current having a daily load pattern repeatedly flows in a laid power cable line. It is an object of the present invention to provide a conductor temperature estimating method which can be performed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、地下に埋設あるいは地上に布設された電
力ケーブル線路の導体温度推定方法において、前記電力
ケーブル線路の管路内壁温度の計測と併行して、前記電
力ケーブル線路に流れる時間的に変化する通電電流を、
前記電力ケーブル線路における1日の所定の時間刻みの
日負荷電流パターン列として測定するステップと、前記
日負荷電流パターン列の前記ケーブル通電電流と前記電
力ケーブルの導体抵抗値に基づいて、前記電力ケーブル
線路の1日の所定の時間刻みのケーブル発熱量を算出す
るステップと、前記ケーブル発熱量の時間変化を、一
旦、離散フーリエ展開して各周波数成分(Ck)に分解
するステップと、前記ケーブル発熱量の各周波数成分
(Ck)と、前記電力ケーブル線路を熱抵抗(R)およ
び熱容量(C)から成るRC多段回路に置き換えて前記
RC多段回路の各周波数成分(Ck)に対する等価イン
ピーダンスとの積から、前記電力ケーブル線路の前記各
周波数成分(Ck)における導体温度上昇分[Tr
(t)]を求めるステップと、前記各周波数成分(C
k)における前記導体温度上昇分[Tr(t)]に、前
記電力ケーブル線路の前記計測した1日の所定の時間刻
みの管路内壁温度[Tw(t)]を加算して、1日の所
定の時間刻みの導体温度の変化[Tc(t)]を算出す
るステップとから構成されることを特徴とする導体温度
推定方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for estimating the conductor temperature of a power cable line buried underground or laid on the ground, the method comprising: In parallel with the measurement, the time-varying current flowing through the power cable line is
Measuring the power cable line as a daily load current pattern sequence at a predetermined time interval of one day, and the power cable based on the cable conduction current and the conductor resistance value of the power cable in the daily load current pattern sequence. Calculating a calorific value of the cable at predetermined time intervals of the track, a step of temporarily dividing the temporal change of the calorific value of the cable into discrete Fourier expansions to separate each frequency component (Ck), The product of each frequency component (Ck) of the quantity and the equivalent impedance for each frequency component (Ck) of the RC multistage circuit by replacing the power cable line with an RC multistage circuit composed of a thermal resistance (R) and a heat capacity (C). From the conductor temperature rise [Tr] in each of the frequency components (Ck) of the power cable line.
(T)], and each of the frequency components (C
k) is added to the measured conductor temperature rise [Tr (t)] of the power cable line at predetermined time intervals of the day [Tw (t)]. Calculating a change [Tc (t)] in the conductor temperature at predetermined time intervals.

【0007】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、前記電力ケーブル線路における前記日負荷電流パタ
ーン列として測定するステップは、前記電力ケーブル線
路の1日の所定の時間刻みの前記時間的に変化する通電
電流の測定と、前記電力ケーブル線路の前記管路内に布
設された温度測定用光ファイバによる1日の所定の時間
刻みの前記管路内壁温度の計測を含むことを特徴とし、
前記電力ケーブル線路の前記1日の所定の時間刻みのケ
ーブル発熱量を算出するステップは、前記電力ケーブル
線路の前記1日の所定の時間刻みの前記ケーブル通電電
流と、前記電力ケーブル導体の許容温度時の導体抵抗値
に基づいて、前記電力ケーブル線路の前記1日の所定の
時間刻みの前記ケーブル発熱量を算出するステップを含
むことを特徴とし、前記電力ケーブル線路の前記各周波
数成分(Ck)における導体温度上昇分[Tr(t)]
を求めるステップは、ケーブル絶縁体の熱抵抗
(R1 )、ケーブル防食層の熱抵抗(R2 )、ケーブル
表面放散熱抵抗(R3 )から成る熱抵抗(R)と、ケー
ブルの導体と絶縁体の熱容量(C1 )、ケーブル防食層
の熱抵抗(C 2 )、管路内の空気の熱容量(C3 )から
成る熱容量(C)と、ケーブル導体部から成るRC3段
回路の各周波数成分(Ck)に対する等価インピーダン
スと、前記ケーブル発熱量の各周波数成分(Ck)との
積から、前記電力ケーブル線路の前記各周波数成分(C
k)における導体温度上昇分[Tr(t)]を求めるス
テップを含むことを特徴とする導体温度推定方法を提供
する。
[0007] The present invention has also been made to achieve the above object.
The daily load current pattern in the power cable line.
Measuring the power cable line
The time-varying energization of the road at predetermined time intervals in one day
Measuring the current and placing a cloth in the conduit of the power cable line;
Predetermined time of day by installed optical fiber for temperature measurement
Characterized by including measurement of the pipe inner wall temperature of the notch,
The power cable line at a predetermined time interval of the day.
Calculating the calorific value of the power cable,
The power supply of the cable at predetermined time intervals of the day on the track
Current and the conductor resistance at the allowable temperature of the power cable conductor
Based on the predetermined of the day of the power cable line
Calculating the cable heating value at time intervals.
Wherein each of the frequencies of the power cable line is
Conductor temperature rise in several components (Ck) [Tr (t)]
The step to determine is the thermal resistance of the cable insulation
(R1), Thermal resistance (RTwo),cable
Surface dissipation heat resistance (RThree) And a cable
Heat capacity of conductor and insulator of cable (C1), Cable anticorrosion layer
Thermal resistance (C Two), Heat capacity of air in the pipeline (CThree From)
Heat capacity (C) and RC three-stage consisting of cable conductors
Equivalent impedance for each frequency component (Ck) of the circuit
And the frequency component (Ck) of the heat generation amount of the cable.
From the product, the respective frequency components (C
k) to determine conductor temperature rise [Tr (t)]
Provide a conductor temperature estimation method characterized by including steps
I do.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態の導
体温度推定方法における管路に布設された電力ケーブル
を示している。管路1の内側には、1条の電力ケーブル
2と温度測定用光ファイバ3が布設されている。電力ケ
ーブル2は、導体4、絶縁体5、防食層6から構成さ
れ、管路1と電力ケーブル2の間には空気層7が存在し
ている。以下、実施の形態の管路1に布設された電力ケ
ーブル2の発熱源は、導体4のみとし、温度測定用光フ
ァイバ3は、管路1の内壁温度を計測しているものと見
做して温度計算を行なう手順について説明する。
FIG. 1 shows a power cable laid in a pipeline in a conductor temperature estimating method according to an embodiment of the present invention. Inside the conduit 1, a single power cable 2 and a temperature measuring optical fiber 3 are laid. The power cable 2 includes a conductor 4, an insulator 5, and an anticorrosion layer 6, and an air layer 7 exists between the pipeline 1 and the power cable 2. Hereinafter, it is assumed that the heat source of the power cable 2 laid in the conduit 1 of the embodiment is only the conductor 4, and the optical fiber for temperature measurement 3 measures the inner wall temperature of the conduit 1. The procedure for calculating the temperature will be described.

【0009】図2は、本発明の実施の形態の導体温度推
定方法における電力ケーブルの通電電流の日負荷パター
ンを示している。図2において、通電電流の日負荷電流
パターン8の曲線は、1日の所定の時間刻みを1時間と
して描かれている。実施の形態では、まず、所定の時間
刻みを1時間とした通電電流(A)の日負荷電流パター
ン8と、ケーブル導体の許容温度90℃時の導体抵抗値
(Ω/m)を用いて、数式1により、所定の時間刻みに
おけるケーブル発熱量(W/m)を求める。
FIG. 2 shows a daily load pattern of a current flowing through the power cable in the conductor temperature estimating method according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the curve of the daily load current pattern 8 of the energizing current is drawn with a predetermined time step of one day as one hour. In the embodiment, first, the daily load current pattern 8 of the conduction current (A) with a predetermined time interval of 1 hour and the conductor resistance value (Ω / m) at the allowable temperature of the cable conductor of 90 ° C. are used. The cable calorific value (W / m) at predetermined time intervals is obtained by Expression 1.

【0010】[0010]

【数1】 (Equation 1)

【0011】図3は、本発明の実施の形態の導体温度推
定方法における電力ケーブルの発熱量の時間変化を示し
ている。図3において、ケーブル発熱量9の曲線は、図
2における日負荷電流パターン8から求めたケーブル発
熱量(W/m)の時間変化で描がれている。次に、この
ケーブル発熱量9(W/m)の時間変化W(n)に対し
て、数式2により、一旦、離散フーリエ展開して、ケー
ブル発熱量の各周波数成分10(Ck)に分解する。
FIG. 3 shows a change over time of the heat generation amount of the power cable in the conductor temperature estimation method according to the embodiment of the present invention. In FIG. 3, the curve of the cable heating value 9 is drawn by the time change of the cable heating value (W / m) obtained from the daily load current pattern 8 in FIG. Next, with respect to the time change W (n) of the cable heating value 9 (W / m), a discrete Fourier expansion is once performed by Expression 2 to decompose the cable heating value into frequency components 10 (Ck). .

【0012】[0012]

【数2】 である。(Equation 2) It is.

【0013】図4は、本発明の実施の形態の導体温度推
定方法における電力ケーブルのRC多段等価回路を示し
ている。図4のRC多段等価回路は、電力ケーブル(図
1)を熱抵抗(R)と熱容量(C)から成る回路で置き
換えたRC3段回路の場合であり、11はケーブル絶縁
体の熱抵抗(R1 )、12はケーブル防食層の熱抵抗
(R2 )、13はケーブル表面放散熱抵抗(R3 )、1
4はケーブルの導体と絶縁体の熱容量(C1 )、15は
ケーブル防食層の熱抵抗(C2 )、16は管路内の空気
の熱容量(C3 )、17はケーブル導体部である。
FIG. 4 shows an RC multistage equivalent circuit of a power cable in the conductor temperature estimation method according to the embodiment of the present invention. The RC multi-stage equivalent circuit of FIG. 4 is a case of an RC three-stage circuit in which the power cable (FIG. 1) is replaced by a circuit composed of a thermal resistance (R) and a thermal capacity (C). 1 ) and 12 are the thermal resistance (R 2 ) of the anticorrosion layer of the cable, 13 is the thermal resistance (R 3 ) dissipated on the cable surface,
4 is the heat capacity (C 1 ) of the cable conductor and the insulator, 15 is the heat resistance (C 2 ) of the cable anticorrosion layer, 16 is the heat capacity of the air in the conduit (C 3 ), and 17 is the cable conductor.

【0014】図4に示したRC3段回路によると、ケー
ブル導体部17から見た各周波数ω=kωo、k=0〜
(N−1)に対する等価インピーダンスZ(ω)は、電
気回路の場合と同様に計算することができ、その算出
は、数式3のようになる。
According to the RC three-stage circuit shown in FIG. 4, each frequency ω = kωo, k = 0 to
The equivalent impedance Z (ω) for (N−1) can be calculated in the same manner as in the case of an electric circuit, and the calculation is as shown in Expression 3.

【0015】[0015]

【数3】 (Equation 3)

【0016】また、ケーブル発熱量の各周波数成分(C
k)に対する導体温度上昇Tr(t)の時間変化を加え
合わせると、その算出は、数式4のようになる。
Further, each frequency component (C
When the time change of the conductor temperature rise Tr (t) with respect to k) is added, the calculation is as shown in Expression 4.

【0017】[0017]

【数4】 である。(Equation 4) It is.

【0018】図5は、本発明の実施の形態の導体温度推
定方法における電力ケーブルの導体温度の変化を示して
いる。図5における24時間変化の曲線においては、管
路内壁よりの導体温度上昇分18[Tr(t)]と、温
度測定用光ファイバ(図1の3)で測定された管路内壁
温度19[Tw(t)]を加え合わせることにより、導
体温度の変化20[Tc(t)]が得られる。これら、
導体温度上昇分Tr(t)と、管路内壁温度Tw(t)
と、導体温度の変化Tc(t)の関係は、数式5のよう
になる。
FIG. 5 shows a change in the conductor temperature of the power cable in the conductor temperature estimation method according to the embodiment of the present invention. In the curve of the change over 24 hours in FIG. 5, the conductor temperature rise 18 [Tr (t)] from the pipe inner wall and the pipe inner wall temperature 19 [3] measured by the temperature measuring optical fiber (3 in FIG. 1). Tw (t)], a change in conductor temperature of 20 [Tc (t)] is obtained. these,
Conductor temperature rise Tr (t) and pipe inner wall temperature Tw (t)
And the conductor temperature change Tc (t) is as shown in Equation 5.

【0019】[0019]

【数5】 (Equation 5)

【0020】図5によると、通電電流の日負荷電流パタ
ーン(図2)に対する導体温度の変化20[Tc
(t)]は、1日の所定の時間刻みの変化曲線から、午
前10時における導体温度は約51℃であること、導体
温度のピーク値は午後の18時における62℃であるこ
と、夜中の22時30分における導体温度は(52.9
℃+49.4℃)/2=約51℃と計算できること等が
分かる。
According to FIG. 5, the change in the conductor temperature with respect to the daily load current pattern of the supplied current (FIG. 2) is 20 [Tc].
(T)] shows that the conductor temperature at 10 am is about 51 ° C., the peak value of the conductor temperature is 62 ° C. at 18:00 pm, and At 22:30, the conductor temperature was (52.9
(° C. + 49.4 ° C.) / 2 = about 51 ° C.

【0021】本発明の実施の形態の導体温度推定方法に
よると、日時単位の電力ケーブル線路の管路における内
壁温度、電力ケーブル線路に流れる時間的に変化する通
電電流(日負荷電流パターン)、1日の所定の時間刻み
のケーブル発熱量、電力ケーブル導体温度、ならびに電
力ケーブル導体温度上昇分など、電力ケーブル線路の保
守点検に必要なデーターが把握されることが分かる。
According to the conductor temperature estimating method according to the embodiment of the present invention, the inner wall temperature of the power cable line on a date and time basis, the time-varying current flowing through the power cable line (daily load current pattern), 1 It can be seen that data necessary for maintenance and inspection of the power cable line, such as the heat generation of the cable, the power cable conductor temperature, and the power cable conductor temperature rise at predetermined time intervals of the day, are grasped.

【0022】本発明の実施の形態の導体温度推定方法に
おいて、電力ケーブル管路(図1)の外部の土壌部の影
響を含めて計算する場合には、ケーブル部をRC2段回
路、土壌部をRC1段回路とするRC3段回路を用いた
等価インピーダンスを使用するか、またはケーブル部を
RC3段回路、土壌部をRC1段回路とする4RC4段
回路を用いた等価インピーダンスを用いて、1日の所定
の時間刻みの導体温度の日変化を同様に計算することが
できる。
In the conductor temperature estimating method according to the embodiment of the present invention, when the calculation is performed including the influence of the soil portion outside the power cable pipeline (FIG. 1), the cable portion is connected to the RC two-stage circuit, and the soil portion is connected to the soil portion. Using an equivalent impedance using an RC three-stage circuit as an RC one-stage circuit, or using a four RC four-stage circuit as an RC three-stage circuit for a cable portion and an RC one-stage circuit for a soil portion, a predetermined value for one day The daily change of the conductor temperature at the time interval of can be calculated in the same manner.

【0023】本発明の実施の形態において、所定の時間
刻みが、1日の所定の時間刻み(所定の24時間)と一
致しない場合は、その前後の時刻における所定の値か
ら、内挿により導体温度を求めることができる。また、
通電時の日負荷電流パターンの導体温度ピーク値は、日
負荷電流パターンに対する導体温度の24時間の時間変
化から求めた導体温度の最大値を、日負荷電流パターン
通電時の導体温度ピーク値として求めることができる。
In the embodiment of the present invention, when the predetermined time interval does not coincide with the predetermined time interval of the day (predetermined 24 hours), the conductor is interpolated from a predetermined value before and after the predetermined time interval. The temperature can be determined. Also,
The conductor temperature peak value of the daily load current pattern at the time of energization is obtained as a conductor temperature peak value at the time of energization of the daily load current pattern, which is the maximum value of the conductor temperature obtained from the 24 hour change of the conductor temperature with respect to the daily load current pattern. be able to.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の実施の形態の導体温度推定方法
によると、日負荷電流パターンを有する負荷電流が流れ
る布設電力ケーブル線路において、1日の所定の時刻に
おけるケーブル導体温度、および導体温度のピーク値と
なる最高導体温度を極めて精度良く、しかも簡便に推定
することが出来るという効果が得られる。また、24時
間における布設電力ケーブル布設の導体温度あるいは導
体温度のピーク値を正確に検知し推定することにより、
電力ケーブル線路の日時単位の点検保守が容易に実現で
きるという利点がある。
According to the conductor temperature estimating method according to the embodiment of the present invention, in a laid power cable line in which a load current having a daily load current pattern flows, the cable conductor temperature and the conductor temperature at a predetermined time of day are measured. The effect is obtained that the maximum conductor temperature at which the peak value is reached can be estimated very accurately and easily. In addition, by accurately detecting and estimating the conductor temperature or the peak value of the conductor temperature of the laid power cable in 24 hours,
There is an advantage that inspection and maintenance of the power cable line on a date and time basis can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の導体温度推定方法におけ
る管路に布設された電力ケーブルを示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a power cable laid in a conduit in a conductor temperature estimation method according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の導体温度推定方法におけ
る電力ケーブルの通電電流の日負荷パターンを示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a daily load pattern of a current flowing through a power cable in a conductor temperature estimation method according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態の導体温度推定方法におけ
る電力ケーブルの発熱量の時間変化を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a time change of a heat generation amount of a power cable in the conductor temperature estimation method according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態の導体温度推定方法におけ
る電力ケーブルのRC多段等価回路を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an RC multistage equivalent circuit of a power cable in the conductor temperature estimation method according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態の導体温度推定方法におけ
る電力ケーブルの導体温度の変化を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a change in the conductor temperature of the power cable in the conductor temperature estimation method according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 管路 2 電力ケーブル 3 温度測定用光ファイバ 4 導体 5 絶縁体 6 防食層 7 空気層 8 日負荷電流パターン 9 ケーブル発熱量(W/m) 11 ケーブル絶縁体の熱抵抗(R1 ) 12 ケーブル防食層の熱抵抗(R2 ) 13 ケーブル表面放散熱抵抗(R3 ) 14 ケーブルの導体と絶縁体の熱容量(C1 ) 15 ケーブル防食層の熱抵抗(C2 ) 16 管路内の空気の熱容量(C3 ) 17 ケーブル導体部 18 管路内壁よりの導体温度上昇分[Tr(t)] 19 管路内壁温度[Tw(t)] 20 導体温度の変化[Tc(t)]DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pipeline 2 Power cable 3 Optical fiber for temperature measurement 4 Conductor 5 Insulator 6 Corrosion protection layer 7 Air layer 8 Daily load current pattern 9 Cable calorific value (W / m) 11 Thermal resistance of cable insulator (R 1 ) 12 Cable Thermal resistance of anticorrosion layer (R 2 ) 13 Heat dissipation of cable surface (R 3 ) 14 Heat capacity of conductor and insulator of cable (C 1 ) 15 Thermal resistance of cable anticorrosion layer (C 2 ) 16 Air of air in pipeline Heat capacity (C 3 ) 17 Cable conductor 18 Increase in conductor temperature from the inner wall of the conduit [Tr (t)] 19 Inner wall temperature of the conduit [Tw (t)] 20 Change in conductor temperature [Tc (t)]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02G 1/00 H02G 1/00 A 9/00 9/00 D ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02G 1/00 H02G 1/00 A 9/00 9/00 D

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】地下に埋設あるいは地上に布設された電力
ケーブル線路の導体温度推定方法において、 前記電力ケーブル線路の管路内壁温度の計測と併行し
て、前記電力ケーブル線路に流れる時間的に変化する通
電電流を、前記電力ケーブル線路における1日の所定の
時間刻みの日負荷電流パターン列として測定するステッ
プと、 前記日負荷電流パターン列の前記ケーブル通電電流と前
記電力ケーブルの導体抵抗値に基づいて、前記電力ケー
ブル線路の1日の所定の時間刻みのケーブル発熱量を算
出するステップと、 前記ケーブル発熱量の時間変化を、一旦、離散フーリエ
展開して各周波数成分(Ck)に分解するステップと、 前記ケーブル発熱量の各周波数成分(Ck)と、前記電
力ケーブル線路を熱抵抗(R)および熱容量(C)から
成るRC多段回路に置き換えて前記RC多段回路の各周
波数成分(Ck)に対する等価インピーダンスとの積か
ら、前記電力ケーブル線路の前記各周波数成分(Ck)
における導体温度上昇分[Tr(t)]を求めるステッ
プと、 前記各周波数成分(Ck)における前記導体温度上昇分
[Tr(t)]に、前記電力ケーブル線路の前記計測し
た1日の所定の時間刻みの管路内壁温度[Tw(t)]
を加算して、1日の所定の時間刻みの導体温度の変化
[Tc(t)]を算出するステップとから構成されるこ
とを特徴とする導体温度推定方法。
1. A method for estimating a conductor temperature of a power cable line buried underground or laid on the ground, the method comprising: measuring a temperature of an inner wall of a pipe of the power cable line; Measuring the energizing current to be performed as a daily load current pattern sequence at predetermined time intervals in the power cable line, based on the cable energizing current and the conductor resistance value of the power cable in the daily load current pattern sequence. Calculating the calorific value of the power cable line at predetermined time intervals in one day; and temporally decomposing the temporal change in the calorific value of the cable into discrete frequency Fourier transforms into frequency components (Ck). And each frequency component (Ck) of the cable heating value, and the power cable line is composed of a thermal resistance (R) and a thermal capacity (C). Each frequency component (Ck) of the power cable line is obtained from the product of the RC multistage circuit and the equivalent impedance for each frequency component (Ck) of the RC multistage circuit.
Determining the conductor temperature rise [Tr (t)] at the time of the measurement; and calculating the conductor temperature rise [Tr (t)] at each of the frequency components (Ck) by a predetermined value of the measured one day of the power cable line. Pipe wall temperature at time intervals [Tw (t)]
And calculating a change [Tc (t)] in the conductor temperature at predetermined time intervals of one day.
【請求項2】前記電力ケーブル線路における前記日負荷
電流パターン列として測定するステップは、前記電力ケ
ーブル線路の1日の所定の時間刻みの前記時間的に変化
する通電電流の測定と、前記電力ケーブル線路の前記管
路内に布設された温度測定用光ファイバによる1日の所
定の時間刻みの前記管路内壁温度の計測を含むことを特
徴とする請求項1に記載の導体温度推定方法。
2. The step of measuring as the series of daily load current patterns in the power cable line includes measuring the time-varying energizing current of the power cable line at predetermined time intervals of one day, and measuring the power cable. The conductor temperature estimating method according to claim 1, further comprising: measuring a temperature of the inner wall of the conduit at predetermined time intervals of one day by a temperature measuring optical fiber laid in the conduit of the line.
【請求項3】前記電力ケーブル線路の前記1日の所定の
時間刻みのケーブル発熱量を算出するステップは、前記
電力ケーブル線路の前記1日の所定の時間刻みの前記ケ
ーブル通電電流と、前記電力ケーブル導体の許容温度時
の導体抵抗値に基づいて、前記電力ケーブル線路の前記
1日の所定の時間刻みの前記ケーブル発熱量を算出する
ステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の導体
温度推定方法。
3. The step of calculating a calorific value of the cable of the power cable line at predetermined time intervals of the day includes the step of: calculating a power supply current of the cable at predetermined time intervals of the day of the power cable line; The conductor according to claim 1, further comprising: calculating the calorific value of the cable at predetermined time intervals of the day on the power cable line based on a conductor resistance value at an allowable temperature of the cable conductor. Temperature estimation method.
【請求項4】前記電力ケーブル線路の前記各周波数成分
(Ck)における導体温度上昇分[Tr(t)]を求め
るステップは、ケーブル絶縁体の熱抵抗(R1 )、ケー
ブル防食層の熱抵抗(R2 )、ケーブル表面放散熱抵抗
(R3 )から成る熱抵抗(R)と、ケーブルの導体と絶
縁体の熱容量(C1 )、ケーブル防食層の熱抵抗
(C 2 )、管路内の空気の熱容量(C3 )から成る熱容
量(C)と、ケーブル導体部から成るRC3段回路の各
周波数成分(Ck)に対する等価インピーダンスと、前
記ケーブル発熱量の各周波数成分(Ck)との積から、
前記電力ケーブル線路の前記各周波数成分(Ck)にお
ける導体温度上昇分[Tr(t)]を求めるステップを
含むことを特徴とする請求項1に記載の導体温度推定方
法。
4. The frequency components of the power cable line
The conductor temperature rise [Tr (t)] in (Ck) is obtained.
Is the thermal resistance of the cable insulator (R1 ), K
The thermal resistance (RTwo ), Cable surface heat dissipation resistance
(RThree ) And the conductor of the cable.
Heat capacity of edge (C1), Thermal resistance of cable corrosion protection layer
(C Two), Heat capacity of air in the pipeline (CThree) Consisting of heat volume
Quantity (C) and each of the RC three-stage circuits consisting of cable conductors
The equivalent impedance for the frequency component (Ck)
From the product of the cable heating value and each frequency component (Ck),
For each frequency component (Ck) of the power cable line,
The step of obtaining the conductor temperature rise [Tr (t)]
The conductor temperature estimating method according to claim 1, further comprising:
Law.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105911093A (en) * 2016-06-23 2016-08-31 苏州华天国科电力科技有限公司 Method applied to calculating thermal resistance and thermal resistance of high-voltage cable capacity-increasing soil
CN112763903A (en) * 2020-12-28 2021-05-07 温州大学 Method for checking temperature rise of contact under current action

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