考虑湍流情况下的大跨越输电导线径向温度场分析

作     者：周叶 郝思鹏 戚无限 ZHOU Ye;HAO Si-peng;QI Wu-xian

作者机构：南京工程学院电力工程学院南京211167 

出 版 物：《环境技术》 (Environmental Technology)

年 卷 期：2024年第42卷第6期

页      面：29-35,42页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究资助项目“大规模海上风电接入风险评估及协调运行研究” 项目编号:21KJ470005 

主　　题：大跨越架空导线 径向温差 有限元仿真 湍流条件 导线传热 

摘      要：由于自然对流、层流、湍流的产生机理和流动特性不同,对架空导线的传热效率存在较大差异,以往研究仅考虑单一自然对流或层流条件设置修正系数来修正导线表面测量温度,对线路安全运行埋下隐患。为此,本文根据架空导线内部结构特征,使用COMSOL仿真软件建立有限元模型,考虑磁场、固体和流体传热及对流情况,搭建电磁热-非等温流动多物理场耦合,以JLHA1/G6A-500/280导线为例,对自然对流、层流条件和湍流条件下的导线径向温度进行分析。验证结果表明:自然对流和层流情况下,导线传热环境较稳定,导线径向温差较小,修正系数较小;湍流情况下,导线传热环境较复杂,导线径向温差较大,修正系数较大。因此出于保守考虑,工程中通过测得导线表面最大温度乘以修正系数较大值1.42~1.75即可得到导线内芯温度。