三芯海底电缆中复合光纤与导体温度关系建模

摘要：

三芯光纤复合海底电缆中光纤以内填充层热阻的准确计算是建立光纤与导体温度关系的关键和难点。本文在建立三芯海缆热路模型的基础上，根据虚拟热源和镜像法，利用光纤温度计算出填充层外径处温度，进而计算出铠装层外径处温度；根据傅氏传热学原理计算出光纤处等温面至铠装层外径处等温面的热阻；利用形状因子法计算出填充层内径至铠装层外径的总热阻，再减去光纤处等温面至铠装层外径处等温面的热阻，得到光纤以内填充层的热阻；根据热路模型建立了光纤与导体的温度关系方程，并用有限元求解结果验证了方程的正确性。结果表明，三芯海缆的光纤与导体温度呈线性关系，导体温度每上升1.15℃，光纤温度上升1℃；相同导体温度下，环境温度每上升7.7℃，光纤温度上升1℃。根据光纤温度和环境温度可计算出导体温度，作为三芯海缆导体温度监测和载流量计算的理论依据。

关键词：三芯海底电缆、热路、填充层热阻、光纤温度、导体温度、环境温度

所属期刊栏目：31

分类号：TM247;TN818(电工材料)

资助基金：国家自然科学基金51407074、61377088;河北省自然科学基金E2015502053;中央高校基本科研业务费专项基金2015ZD21资助项目。

在线出版日期：2016-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：59-65