Técnica de simulación de acoplamiento multiphysics para cables de fase estable
Autores: Zhang, Gang; Chen, Xiao; Yang, Dazhi; Wang, Lixin; He, Xin; Zhang, Zhehao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Técnica de simulación de acoplamiento multiphysics para cables de fase estable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estabilidad de fase
Simulaciones de acoplamiento multifísico
Distribución de campo eléctrico
Cable corrugado
Deformación térmica
Conductor externo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento se preocupa por calcular la estabilidad de fase de un cable estable de fase con simulaciones de acoplamiento de multi-física. Se establece un modelo de acoplamiento de multi-física electromagnético-térmico-flujo-mecánica tridimensional para simular el cable estable de fase operando en el aire. Los resultados de la simulación demuestran que la distribución del campo eléctrico del cable ondulado muestra diferencias con respecto a la de un cable coaxial normal alrededor del conductor externo, es decir, el campo eléctrico es más fuerte alrededor de los puntos afilados del conductor externo que en los puntos romos, lo que eleva el requisito de resistencia al voltaje del cable y el riesgo de fallo durante la transmisión de alta potencia. En cuanto a la deformación térmica, las simulaciones revelan que el conductor externo ondulado restringe la expansión del aislamiento tanto en la dirección de la sección transversal como en la dirección axial, y la expansión térmica podría ser manipulada a través del diseño adecuado de los parámetros del conductor externo. Finalmente, la consistencia entre los resultados simulados y medidos de la estabilidad de fase atestigua la validez del modelo de acoplamiento de multi-física, y su precisión podría ser refinada con propiedades de material más precisas.
Descripción
Este documento se preocupa por calcular la estabilidad de fase de un cable estable de fase con simulaciones de acoplamiento de multi-física. Se establece un modelo de acoplamiento de multi-física electromagnético-térmico-flujo-mecánica tridimensional para simular el cable estable de fase operando en el aire. Los resultados de la simulación demuestran que la distribución del campo eléctrico del cable ondulado muestra diferencias con respecto a la de un cable coaxial normal alrededor del conductor externo, es decir, el campo eléctrico es más fuerte alrededor de los puntos afilados del conductor externo que en los puntos romos, lo que eleva el requisito de resistencia al voltaje del cable y el riesgo de fallo durante la transmisión de alta potencia. En cuanto a la deformación térmica, las simulaciones revelan que el conductor externo ondulado restringe la expansión del aislamiento tanto en la dirección de la sección transversal como en la dirección axial, y la expansión térmica podría ser manipulada a través del diseño adecuado de los parámetros del conductor externo. Finalmente, la consistencia entre los resultados simulados y medidos de la estabilidad de fase atestigua la validez del modelo de acoplamiento de multi-física, y su precisión podría ser refinada con propiedades de material más precisas.