關(guān)于非線性應(yīng)力操控型電纜，高頻諧波會導(dǎo)致電纜半導(dǎo)電層切斷方位處的部分電場強度增大、總功率損耗密度添加，然后在電纜終端外表構(gòu)成過熱門；關(guān)于應(yīng)力錐型電纜終端，因為資料的電導(dǎo)率受諧波頻率改變的影響不大，總功率損耗密度也很小，因此其發(fā)熱并不嚴(yán)峻，沒有熱門呈現(xiàn)。
現(xiàn)在，跟著城市電力電纜運用量的快速添加，與之合作運用的電纜終端運用越來越遍及，可是電纜終端卻是電力電纜線路中的相對薄弱環(huán)節(jié)，電纜終端擊穿乃至終端炸頭的事情時有發(fā)生，電纜終端的運轉(zhuǎn)和保護成為困擾電力運轉(zhuǎn)單位的一大難題。
伴跟著最近幾年的開展，交-直-交供電體系的運用，尤其是一些高壓、大功率等非線性電力電子器件的廣泛運用，加之承受端體系設(shè)備復(fù)雜性的添加，特別是一些大容量和非線性負(fù)載的運用，加重了電網(wǎng)體系中的高頻諧波等一系列問題。諧波電壓中含有很多的高次諧波成分，高頻諧波使設(shè)備的絕緣問題變得嚴(yán)峻，導(dǎo)致設(shè)備呈現(xiàn)熱毛病、擊穿毛病和過早損壞等一系列問題。
為理清高頻諧波對電纜終端外表熱門構(gòu)成的影響，國網(wǎng)寧夏電力有限公司超高壓公司、國網(wǎng)寧夏電力有限公司的研究人員趙慶杰、史磊、柴斌，在2022年第5期《電氣技能》上撰文，對兩種不同類型的電纜終端樹立其電-熱耦合場有限元仿真模型，并運用COMSOL仿真軟件對電纜終端外表熱門現(xiàn)象進行電-熱耦合場有限元仿真，然后深化了解電纜終端外表熱門受高頻諧波改變影響而呈現(xiàn)的特征，理清諧波頻率對電纜終端內(nèi)部瞬態(tài)電場及外表熱門的詳細(xì)影響。
研究人員指出，本課題所運用的電纜終端為SG型電纜終端和GEO型電纜終端。其間SG型電纜終端的非線性應(yīng)力操控層資料主要成分是半導(dǎo)電資料，其主要效果是渙散外半導(dǎo)電層切斷處會集的電場，當(dāng)外半導(dǎo)電層切斷處的部分電場強度增大時，其所對應(yīng)的電導(dǎo)率成指數(shù)規(guī)則添加，有助于電場能量的開釋。GEO型電纜終端運用應(yīng)力錐的幾許結(jié)構(gòu)特點將電場渙散到整個錐形結(jié)構(gòu)上，能夠有用操控電場強度。兩種電纜終端簡化模型如圖1所示。
圖1 兩種電纜終端簡化模型
研究人員表明，經(jīng)過在不同諧波頻率效果下對兩種類型電纜終端的電場強度及總功率損耗密度的仿真剖析能夠得出，關(guān)于SG型電纜終端，電場強度最強處在其半導(dǎo)電層切斷處鄰近，一起，在此處的電場畸變比較嚴(yán)峻，總功率損耗密度最大，發(fā)熱也比較嚴(yán)峻，因此，此處極易構(gòu)成部分熱門。
跟著諧波頻率的增大，SG型電纜終端處的部分功率損耗密度不斷升高，特別是總功率損耗密度成指數(shù)聯(lián)系升高。而關(guān)于GEO型電纜終端，因為其資料的不同，電導(dǎo)率受諧波頻率改變的影響并不大，因此總功率損耗密度也不大。
別的，跟著諧波頻率的添加，SG型和GEO型電纜終端的電場強度及總功率損耗密度均在添加，而且SG型電纜終端的總功率損耗密度在增長率和數(shù)值上要顯著高于GEO型電纜終端，使SG型電纜終端具有顯著的熱效應(yīng)。
