复杂环境中海底电缆温度场及载流量模型研究

• 作者: 林钰 胡意茹 李茜 张安安
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 学科: 工学
• 关键词: 海底电缆 温度场 电-热-流耦合 有限元分析 稳态载流量 短时应急载流量
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: “检测技术”专题|DETECTION TECHNOLOGY
• 页码范围: 39-46
• 页数: 8页
• 分类号: TM757.4|TN818
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B2103968

摘要

载流量是海底电缆运行调度的重要参数,受最高允许工作温度所制约,建立考虑复杂海洋环境中洋流影响的海底电缆温度场及载流量模型具有重要意义.针对传统解析法计算复杂、仅适用于特定敷设环境等问题,根据电-热-流多场耦合理论,基于有限元分析技术分别建立了埋设和铺设两种敷设方式下的高压三芯交联聚乙烯(XLPE)海底电缆温度场及载流量分析模型,并研究了洋流流速及温度对海缆载流量的影响.研究结果表明,所建模型与传统解析法相对误差在5％以内;相同环境因素下,铺设海缆稳态载流量比埋设高出200～330 A不等,且两者变化率在低流速时更灵敏,但不受洋流温度所影响;此外,短时应急载流量允许运行时间与其大小及初始缆芯温度成反比关系.