高压直流海底电缆分步式耦合分析方法及电场特性

王东旭; 全亚明; 关宇洋; 王雅玲; 张慧甍; 王艺颖

doi:10.16105/j.dxdl.1672-6901.20240169

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高压直流海底电缆分步式耦合分析方法及电场特性

海洋工程用电缆及应用 | 更新时间：2025-10-18

- 高压直流海底电缆分步式耦合分析方法及电场特性
- 暂无标题
- 电线电缆 2025年第1期页码：9-17
- 作者机构：
  
  长飞(江苏)海洋科技有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16105/j.dxdl.1672-6901.20240169
  中图分类号： TM75;P756.1
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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王东旭, 全亚明, 关宇洋, 等. 高压直流海底电缆分步式耦合分析方法及电场特性[J]. 电线电缆, 2025,(1):9-17.
王东旭, 全亚明, 关宇洋, 等. 高压直流海底电缆分步式耦合分析方法及电场特性[J]. 电线电缆, 2025,(1):9-17. DOI： 10.16105/j.dxdl.1672-6901.20240169.

DOI：

摘要

为了更好地设计高压直流（high voltage direct current

HVDC）交联聚乙烯（crosslinked polyethyline

XLPE）绝缘海底电缆，加快高压直流海底电缆绝缘国产化进程，结合电缆绝缘电导率试验方法测定某高压直流海底电缆XLPE绝缘材料在不同温度及不同电场强度下的电导率；利用COMSOL多物理场仿真软件，采用分步式耦合分析方法，在相同敷设条件、不同负载电流下，对高压直流海底电缆绝缘内部的温度场、电场强度及空间电荷分布情况进行表征。仿真结果表明：采用分步式耦合分析方法可大幅减少模型求解时间，提升计算效率；在正常工作条件下，直流海底电缆绝缘内部会产生温度梯度和电场强度梯度，导致电导率发生变化，并进一步影响绝缘内部电场强度的分布；在电缆线芯的负载电流增大至一定程度时，出现场强反转现象；在绝缘内、外表面均会产生空间电荷积聚现象。文中仿真结果可为高压直流海底电缆的结构设计和国产绝缘材料开发提供理论依据和参考。

Abstract

关键词

Keywords

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