交联聚乙烯绝缘高压直流电缆电场分布计算

被引:45
作者
叶信红 [1 ]
韩宝忠 [2 ]
黄庆强 [3 ]
赵洪 [2 ]
杨佳明 [2 ]
机构
[1] 宁波东方电缆股份有限公司
[2] 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,工程电介质及其应用教育部重点实验室
[3] 山东电力集团公司日照供电公司
基金
国家自然科学基金重点项目;
关键词
高压直流电缆; 交联聚乙烯; 有限元; 模拟仿真; 电场;
D O I
10.15938/j.emc.2014.05.008
中图分类号
TM247 [电力电缆];
学科分类号
080508 [光电信息材料与器件];
摘要
为设计交联聚乙烯(XLPE)绝缘高压直流电缆的结构,在实验基础上总结出进口高压直流电缆XLPE绝缘材料的电导特性方程,利用COMSOL Multiphysics软件通过电场和热场耦合仿真计算了电缆在不同负荷下的电场分布。研究表明,在电场强度较低和较高时,进口高压直流电缆XLPE绝缘材料的电导率随温度变化明显,电场强度变化几乎不对其产生影响;在某一电场强度范围内,温度和电场强度的改变均会使XLPE的电导率发生明显变化,该场强范围随温度而变化;所设计高压直流电缆在两种敷设环境下100%负荷时电场分布均匀;在电缆传输电流较大时,电缆XLPE绝缘内的温度梯度增大,电缆绝缘外表面处电场强度最大。基于有限元法的多物理场耦合仿真计算是研究XLPE绝缘高压直流电缆电场分布的有效手段。
引用
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