異常工作狀態(tài)下新型復(fù)合光電纜的溫場分布與光單元傳輸損耗指標(biāo)的仿真與測試.pdf

1、光纖復(fù)合低壓電纜（Optical Fiber Composite Low-Voltage Cable，OPLC）作為我國四網(wǎng)合一的主要載體，在未來家庭智能化、辦公自動化、數(shù)字化變電站、工控網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)傳輸中具有重要的地位。目前OPLC迅猛發(fā)展，對于其異常狀態(tài)下的溫度分布及光纖傳輸損耗還有待于進(jìn)一步研究。短路或者雷擊都會引起OPLC內(nèi)導(dǎo)體的電流超過其額定電流的數(shù)十倍，可能導(dǎo)致電纜損壞和光纖通信的中斷，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　本文運

2、用COMSOL軟件對OPLC電纜的穩(wěn)定運行狀態(tài)和短路故障狀態(tài)進(jìn)行了模擬仿真。仿真得到了OPLC電纜溫度分布圖以及光單元傳輸損耗。通過對OPLC上特征點的溫度曲線分析發(fā)現(xiàn)：在電纜故障時，導(dǎo)體絕緣層內(nèi)升溫較明顯，外護(hù)套溫度變化不明顯；光單元中光纖溫度變化很小，其溫度在5秒內(nèi)只有很小的上升，幅度大概為0.2攝氏度，由熱膨脹引起的位移只有21.247nm和21.902nm，使得光纖的傳輸損耗在這兩種情況下幾乎一樣，說明OPLC短路故障時對光纖的

3、溫度影響不大。對其他結(jié)構(gòu)的OPLC模型進(jìn)行仿真發(fā)現(xiàn)，特征點溫度的變化趨勢和前面仿真結(jié)果基本一致，說明結(jié)構(gòu)的變化對OPLC溫度的分布趨勢并沒有產(chǎn)生明顯影響。
　　在隨后的短路測試實驗中，分析了在短路測試中的要點和難點，并根據(jù)測試的要求提出短路故障時溫度以及傳輸損耗的測試方案。通過實驗得到了光單元的溫度及光纖傳輸損耗的數(shù)據(jù)；根據(jù)測試實際情況建立了仿真模型，通過仿真得到的了溫度數(shù)據(jù)及損耗數(shù)據(jù)，分析發(fā)現(xiàn)測試得到的溫度數(shù)據(jù)在時間上滯后于仿真