潘文霞，谢晨，赵坤，李昕芮

(河海大学 能源与电气学院，南京 211100)

0 引 言

温度是电缆安全运行的重要指标[1-2]。长期的高温运行会导致电缆内外绝缘老化，当老化较为严重时，绝缘会发生击穿导致电缆烧毁，进而造成整个输电系统故障。影响电缆温度的因素包括：负荷波动、金属护层环流变化及环境温度等，其中，由金属护层故障[3]导致环流变化最为常见，环流的增长导致电缆运行温度异常，由于实际运行中，护层环流容易受外界干扰，其瞬时值波动较大，对其监测易出现误判，很难设置阈值来投切电缆的运行，因此，需要研究不同接地方式电缆在不同故障下电缆温升情况，为电缆运行状况判断提高参考。

目前，针对环流对电缆温度影响的研究甚少，尤其是护层故障后环流变化对电缆温度影响的研究，文献[4-5]均采用IEC60287[6]标准的热路分析法计算电缆温度与载流量，该方法中环流损耗根据接地方式经验选取，没有考虑电缆实际环流值、多回路运行及实际运行环境(如隧道内存在通风降温装置)等因素；文献[7]采用有限元双点弦截法计算电缆温度与载流量，虽考虑多回路电缆线路正常运行时环流损耗，但未对护层发生不同故障后护层环流变化导致的温度变化进行研究。

所以，本文采用有限元法并结合电磁场损耗及传热学基本原理，针对不同接地方式下电缆常见接地故障，建立护层古等效电路计算护层环流，并使用Comsol Mutiphsics软件计算因环流引起的电缆温升，并对发生护层故障后电缆发展趋势进行分析，通过故障后温升情况为电缆运行状况判断提供参考，根据电缆前后温差情况进行故障定位，尽快检修处理，进而减少后续事故的发生。……