高压大截面电缆和金具短路电动力的电磁——结构耦合有限元分析

高压大截面电缆运行电流大，发生短路故障时产生的短路电动力大大高于普通电缆，更容易造成缆体和固定金具的损伤，威胁输配电安全。为了分析高压大截面电缆短路电动力对缆体和金具的影响，文中建立了330 kV高压大截面品型垂直蛇形敷设电缆的电磁—结构耦合有限元模型，使用Maxwell瞬态电磁场分析法计算出电缆的短路电动力体密度分布；采用顺序耦合法将电动力体密度耦合至结构场计算出电缆金具的应力分布；对缆体磁场分布、受力时变特性及金具的应力分布进行了分析。结果表明，缆体短路电动力的幅值随时间周期性衰减，夹具上表面和螺栓处、电缆支架远端和螺孔等部位在短路电动力下应力最大，具有最大受损风险。