Simulação de Carga de Cabo XLPE Baseada em Modelo de Transportador Bipolar

O cabo XLPE é amplamente utilizado na transmissão de energia devido a várias vantagens, o cabo de corrente contínua de alta tensão (HVDC) é fortemente afetado pela carga espacial durante a operação. Neste artigo, a variação da densidade de carga e a distribuição da intensidade do campo elétrico no cabo XLPE sob diferentes condições de trabalho é estudada com base no modelo de transporte de portador bipolar. Os resultados mostram que, na ausência de gradiente de temperatura, a taxa de crescimento da densidade de carga da região de junção de cobre e XLPE é significativamente maior do que a de outras regiões. Quando há um gradiente de temperatura, a distribuição geral da carga e a distribuição da intensidade do campo elétrico são basicamente as mesmas que sem gradiente de temperatura. Na direção do núcleo do cabo XLPE, a intensidade do campo aumenta em algumas áreas, enquanto a parte afastada da direção do núcleo diminui gradualmente. Quando o cabo envelhece, a densidade de carga espacial aumenta, e o aumento na densidade de armadilhas no meio isolante leva a um aumento na densidade de carga. Os resultados da pesquisa fornecerão algumas referências para a operação de cabos XLPE. A inovação reside na aplicação de um modelo de transporte de portador bipolar para investigar os detalhes intrincados da densidade de carga e da intensidade do campo elétrico em cabos XLPE, focando particularmente nos desafios impostos pela carga espacial durante a operação de cabos de corrente contínua de alta tensão. As descobertas contribuem para a base de conhecimento para aprimorar o design e a operação de cabos XLPE, com potenciais implicações para o campo mais amplo da transmissão de energia.