电缆内部绝缘的老化程度会对电缆的使用寿命造成很大的影响,而电力电缆内部的主绝缘材料的温度又直接影响电缆的老化程度。同时,电力电缆的载流量直接由电缆正常运行时内部主绝缘的温度决定。如果电缆运行时的温度过高,很可能是电缆已经处于过负荷运行或者内部已经发生缺陷。所以,如果能够实时掌握电力电缆的温度场数据,对保障电力电缆的稳定运行,打造坚强电网具有重要意义。本文首先详细介绍的单芯交联聚乙烯电缆的基本结构,并详细介绍了目前国内常见的电力电缆的敷设方式,比较了不同敷设方式散热的优缺点,为交联聚乙烯仿真建模提供了依据。针对电力电缆运行时的不同损耗进行了分析,作为仿真过程的热源。之后对涉及到的温度场仿真的传热学基础进行了介绍,包括热传导、热对流、热辐射三种基本传热原理,并对传热学的基本控制方程和边界条件进行了介绍。在温度场计算原理的基础上,本文利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立了10kV交联聚乙烯电缆模型,对电缆在不同敷设方式下的温度场进行了有限元仿真。通过仿真计算,可以对电缆群的温度场分布得到全面的了解。同时,也为后续的温度监测系统的传感器布置提供了依据和参考。最后,建立对电缆沟的温度监测系统,该系统采用高精度温度传感器,可以实时采集电缆沟内部的温度数据。针对现场的温度传感器,监测系统采用ZigBee模块实现了无线传输,可以远程接收电缆沟内部的温度数据,从而在远程实时监控和掌握电缆沟内的温度数据,了解电缆的运行状态。