光纤复合低压电缆温度特性及传输损耗分析

光纤复合低压电缆(OPLC)的温度特性及传输损耗特性对决定光网络传输距离、传输稳定性和可靠性非常重要。针对电流热效应、不同材料膨胀系数造成的光纤应力差以及微弯对光纤传输损耗的影响,建立了基于光纤模式理论的电流与光纤传输损耗的数学模型。同时,为了更符合OPLC运行的实际情况,设计了排管敷设的OPLC仿真模型。采用COMSOL对所提出的OPLC温度特性与传输损耗模型进行仿真,结果表明:光纤温度随电缆导体电流的增大呈非线性增加趋势,导体电流对光纤传输损耗的影响在工程允许范围之内。

OPLC温度分布及光单元传输损耗特性研究分析

针对温度变化对光纤复合低压电缆(OPLC)传输性能的影响,综合考虑电缆温度场分布以及材料膨胀系数不同导致的应力差分布特性,建立了OPLC温度变化与传输损耗的数学模型。在此基础上,设计了基于电力场、光场、温度场和应力场等多物理场耦合的仿真模型,采用有限元分析方法,结合COMSOL Multiphysics仿真软件,分别模拟了OPLC在稳定运行状态和短路故障状态下的温度分布及光单元传输损耗特性。仿真结果表明,OPLC在稳定运行状态和短路故障状态下的温度分布及传输损耗与理论计算基本相符,由短路故障引起的光纤传输损耗呈平稳衰减趋势,在工程上可以忽略不计。