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随着城市化基础建设的不断完善,电缆所占的比重越来越大;为了确保电缆安全可靠运行,经国内外学者调查研究发现,温度是制约电缆安全运行的直观表征量。当电缆超负荷运行时,温度就会升高,这样就会给电缆的老化和寿命带来影响,甚至会造成供电事故;当电缆欠负荷运行时,没有达到满负荷运行时应有的载流能力,造成能量供给的不经济性。因此,在保证电缆的有效使用寿命和安全供电的前提下,分析电缆在长期运行的情况下温度变化显得非常重要。为了对电缆本体和中间接头的温度场变化进行定性定量分析,本文作了如下的工作:首先,本文阐述了现阶段高压电力电缆的研究现状,以电缆本体的基本结构为基础,分析了电缆损耗的计算原理和热量传递的三种传热方式,并介绍了电力电缆载流量IEC-60287标准计算方法所存在的不足,探讨高压电力电缆的温度场数值计算方法。然后,基于以上理论分析,通过有限元软件COMSOL建立了单回路三相电缆仿真模型。研究发现,在电缆温度达到90℃时,其载流量为900.5A,其与IEC国际标准下的载流量结果相比有所偏低,误差仅为1.02%,由此验证所建仿真模型是正确有效的。在双回路电缆排管敷设中可知,由于受到两侧电缆发热和邻近效应的影响,电缆中间相温度最高达到72.5℃,而两侧的温度为64.5℃和65.7℃,分别比两侧温度高出7℃左右。在相同的条件下,当截面由640mm~2增大到1400mm~2,温度降低了28.9℃。其次,由于电缆中间接头温度过高是导致电缆出现故障的主要因素之一,而现有的中间接头温度分析都是以整体的角度来分析,而本文则是将中间接头部分细化的各接触面来分析温度的实时变化。从中间接头结构入手,建立了电缆中间接头温度场计算模型。在工频电压110k V下,电缆中间接头缆芯较电缆铜壳径向温差达到28.6℃,轴向上较本体温差达到7.1℃;电缆接头的温度与绝缘层厚度、电导率、导热系数、电流密度以及内部缺陷等因素直接相关,所以通过改变参数研究表明:温度随绝缘厚度增加而增加,当绝缘层厚度由10mm增大到60mm,温度上升了30.11℃;温度随接触电阻电导率增加而减小,当电导率由5.99e~7S/m增大到10.99e~7S/m,温度下降了10.8℃;温度随绝缘导热系数的增大而降低,当绝缘导热系数由0.35W/(m·K)增大到0.6W/(m·K),温度降低了47.9℃;温度随电流密度的增大而升高,当电流密度由1.27e~6A/m~2增大到1.52e~6A/m~2,温度升高了22.8℃。而针对电缆中间接头内部缺陷问题,主要与中间接头的接触系数及环境温度有关。经研究发现,当中间接头接触系数由1增加到6时,本体缆芯的温度升高了1.8℃,而接头缆芯的温度升高了25.8℃,是本体缆芯升高温度的14.3倍;当环境温度由15℃升高至35℃时,本体缆芯的温度升高了20.9℃,接头缆芯的温度升高了22.6℃。由此,可以看出在改变相同因素的情况下,接头缆芯要比本体更为敏感。综上所述,本文是基于有限元法多角度分析电缆本体及中间接头温度的变化,得出影响温度分布变化的规律,为电缆的设计与施工提供参考和借鉴。