我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

武汉大学学报(理学版)2025年第06期:基于有限元仿真的三芯海底电缆建模及电磁场分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:蔡志俊;黄琦;彭家伟;朱玉玉;时浩添;曾文慧;黄埔生;

单位:西南科技大学信息与控制工程学院;国网四川省电力公司经济技术研究院;中国人民解放军32377部队;

摘要:海底电缆是连接陆地与海洋的关键新能源传输设施,其运行产生的电磁辐射对海洋生态环境影响显著。采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)软件,通过有限元仿真法分析高压交流海底电缆的电磁场分布规律。为提升仿真精度,对模型进行精细网格划分并优化材料参数,同时构建二维轴对称模型简化计算。结果表明:电缆表面电势空间异质性显著,绝缘层内侧电场强度达9.02×10~6 V/m,芯体区域电场最小值接近0 V/m,体现强电场源局部化特征;磁场以电缆芯为中心呈同心圆分布,中心磁通密度显著高于外围,且随距离增加呈梯度衰减;铠装层铁磁特性导致磁场畸变,三相电流相位差异进一步加剧磁场空间分布的非均匀性。

关键词:有限元仿真;;二维轴对称模型;;三芯海底电缆;;电磁辐射;;电磁场特性

基金资助:国家自然科学基金(U23A202410)