三芯光纤复合海缆接地故障有限元建模与仿真

发布时间：2019-06-10 14:54

【摘要】：为了获取三芯光纤复合海底电缆发生接地故障时的电热特性,利用电热耦合有限元法建立了单相接地故障的有限元模型。在海缆绝缘层建立一个贯穿铜导体与铅合金护套的击穿电阻模拟接地故障,选用SOLID69、SOLID90单元仿真海缆导体层及非导体层,采用智能划分和扫掠划分相结合的方式对建立的海缆模型进行网格划分,通过仿真分析获得故障电流分布和缆体温度分布。结果表明,海缆在发生接地故障时主要表现为铜导体温度上升,故障发生后,填充层内的光单元温度也随之上升,并可根据光单元温度的最高点对故障进行定位,为利用分布式光纤传感技术监测海缆的电气故障提供了理论依据。
[Abstract]:In order to obtain the electrothermal characteristics of three-core optical fiber composite submarine cable in case of grounding fault, the finite element model of single-phase grounding fault is established by using electrothermal coupling finite element method. A breakdown resistance through copper conductor and lead alloy sheath is established in the insulation layer of submarine cable to simulate grounding fault. SOLID69,SOLID90 unit is used to simulate the conductor layer and non-conductor layer of submarine cable. The cable model is meshed by intelligent division and sweep division, and the fault current distribution and cable body temperature distribution are obtained by simulation analysis. The results show that when the grounding fault occurs, the temperature of copper conductor increases, and after the fault occurs, the temperature of light unit in the filling layer also increases, and the fault can be located according to the highest point of the temperature of optical unit. It provides a theoretical basis for monitoring the electrical fault of submarine cable by using distributed optical fiber sensing technology.
【作者单位】： 华北电力大学电子与通信工程系;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51407074) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2015ZD21) 河北省自然科学基金资助项目(E2015502053)
【分类号】：P756.1

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本文编号：2496533