高压直流电缆热循环试验控温水槽三维仿真研究

针对高压直流(high voltage direct current,HVDC)电缆热循环试验存在的控温问题,首次提出利用水循环控温水槽对电缆外部温度进行控制的方法,并通过热流固相互耦合的方法建立了控温水槽三维(three-dimensional,3D)模型。采用COMSOL有限元仿真软件计算不同水温(45~60℃)及注水速度(0.1~1.5 m/s)下电缆试品交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)绝缘层上的温差、水槽轴向温度分布以及流场的变化情况。根据仿真结果论证了利用循环水槽对高压直流电缆热循环试验进行温度控制的有效性,并给出满足控温精度及稳定性对应的注水速度参考值。