基于IEC 60287和有限元法的高压海底电缆温度场分析方法

高压交联聚乙烯（XLPE）海底电缆结构复杂、敷设环境特殊，分析导体温度时需要考虑较多因素。笔者详细介绍了海缆分层及参数计算注意事项，参照IEC60287标准进行计算，建立了海缆的精确热路模型，获得了海缆导体温度及各层温度的矩阵方程。采用有限元方法仿真了不同环境温度及负荷下的海缆温度场，环境温度在14～24℃之间、电流在100～500A之间变化时，热路模型与有限元仿真获得的导体温度偏差小于0．3℃。仿真结果表明．热路模型得到的导体温度及各层温度关系的计算精度满足要求，且与外界环境温度无关，为精确计算海缆导体温度提供参考。