电力电缆 > 土壤干燥时间概念

15. 7 土壤干燥时间概念

图 15- 8 显示的是一个插入潮湿土壤、 以一定热率发热的热探针的典型温度- 时间 （ 对数） 响应曲线。 基准直线的起始值与潮湿的、 热稳定土壤的热阻系数成比例。 当发生大量的水分迁移使土壤快速变干 （ 临界含水量）， 曲线就会向上翘。 转折点叫做初始干燥时间， 是热失稳的起点。 进一步加热的话， 土壤热阻系数就会迅速增大， 探针周围的土壤完全干燥， 在图上的值最后直线段的终点显示的就是这种情况， 该点数值与干燥土壤的热阻系数成比例。

图 15- 8 热稳定限制

在同一土壤中散热功率恒定的不同直径热源的初始干燥时间与直径的二次方成比例。 因此， 在实验室内用小直径的探针测得初始干燥时间可以推广到大直径运行电

缆导致的土壤初始干燥时间。 2 2 2 2

t1 / t2 = d1 / d2 或 t1 / d1 = t2 / d2

热稳定限值参数 t / d2 是一个常数， 仅与给定土壤初始含水量和热交换率有关。 测试结果表示为土壤初始含水量下热交换率与热稳定限值的曲线 （ 见图 15- 9）。

图 15- 9 不同初始含水量下土壤热稳定限值

对已经敷设电缆， 初始干燥时间是一个土壤失稳的保守估计值。 首先， 它假设电缆是满负载运行的， 实际上电力系统通常是周期性负载。 其次， 它只给出一开始出现不稳定的情况， 事实上电缆不会长时间经历显著加热。 最后， 它还假设没有水分补充， 而这在现场是有可能发生的。 无论如何， 干燥时间的保守值是可行和安全的， 特别是用于土壤热稳定限值的计算。 计算热稳定限值时， 要求的最低土壤初始含水量通常都是未知的， 不像在实验室中可以提前测试初始含水量。