30 kV直流XLPE电缆电场及温度场的仿真计算.pdf

2009年第6期 电线电缆 2009年12月 Wire＆Cable No．6 2009 Electric Dec．，2009 30 kV直流XLPE电缆电场及温度场的仿真计算 顾 金， 王俏华， 李旭光， 尹 毅， 肖登明 (上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240) 摘要：根据电流场和静电场理论，分析了在计算电缆绝缘层电场分布时必须同时考虑电导率和空间电荷的影 响。为计算直流交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘层径向电场及温度场分布，应用多物理场有限元仿真软件 COMSOL模拟实际运行工况，解决了电热耦合场场量的计算。仿真计算时，电导率模型采用的是最适合XLPE 绝缘材料的经验公式；设计阶段的空问电荷数据是采用电声酶冲(PEA)技术测量绝缘样品而得到。仿真计算 结果表明。设计的30kV直流XLPE电缆是满足设计和实际运行要求的。 关键词：XLPE；直流电缆；COMSOL；电场分布；电导率；空间电荷 中图分类号：TM247．1 文献标识码：A SimulationofElectricFieidand Fieldin30kVDCXLPE Temperature Cable GUJin．etal and ofElectronicInformationElectrical (School Engineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China) fieldand Abstract：Intermsofcurrent electrostatic of both and field，thenecessityconsideringconductivityspace ofelectricfieldin ofradical incalculation cableinsulationwas ordertocalculatethedistribution charge analyzed．In fieldand fieldininsulationofDCXLPE FEM COMSOLwas electric cable．tlIe software temperature multi-physics usedtosimulatetheelectro-thermalfieldattheactual formulawhichwas forXLPE coupled case．Empirical perfect insulationasmodelof was incalculation．Under datawasderived adopted conductivity designphase，spacecharge frommeasurementoninsulation the electro resultofsimulati