单相XLPE海底电缆中局放超声信号径向传播过程的仿真研究北大核心CSCD

现有的电力装备声场仿真中常见的频域仿真只针对传播后期能量的分布,时域仿真更关注能量在初期的传播过程。因而在仿真海底电缆中的局放超声信号时,信号在径向传播初期的复杂折反射过程更适合时域仿真。文中针对单相XLPE海底电缆建立了包含铜芯、半导电屏蔽层、绝缘层等总计11层结构的全尺寸切片模型,利用时域仿真获得局放超声信号在海底电缆多层结构中的径向传播过程,得到了放电产生的局放超声信号在多次折反射后形成的纵波与横波叠加的多频非周期信号。由于折反射的影响,能量在各层材料间逐渐向外释放,在外层光纤单元中引起的纤芯应变接近pε量级。对比了3种放电缺陷的局放超声信号在海底电缆的径向传播情况,为利用海底电缆中预埋光纤传感器检测局放超声信号提供了理论指导。