基于有限元分析的直流XLPE电缆内部电场仿真

摘要

电缆在长期带电运行过程中,其内部会产生电树枝.为了研究电树枝对电缆内部电场和空间电荷分布的影响,建立了含有三维电树枝的交联聚乙烯电缆模型.使用有限元分析软件进行建模,对所建立的电缆和电树枝模型采用二阶四面体单元剖分,由有限元软件分析计算出模型各个节点上的电压分布,由电位的负梯度计算出各个节点上的电场强度,对电位移矢量求其散度就可计算出各节点的电荷密度.结果 表明:在温度和电场的共同作用下,电树枝各个位置的电场强度值和电荷密度值之间的差距减小;电树枝主干的长度越长,主干的末端处电场强度值越大;电树枝离高压侧绝缘层边界越远,其各个位置的电场强度值均减小.