ИМПУЛЬСНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ СИЛОВОГО КАБЕЛЯ: ЧИСЛЕННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РАСЧЕТУ

В статье приводятся результаты моделирования температурного режима электрического кабеля в условиях импульсной нагрузки с большой скважностью следования импульсов тока. В этих условиях существующие стандарты IEC и CIGRE не применимы, поэтому предложена численная модель расчета электротеплового режима в среде COMSOL Multiphysics. Импульсы тока характеризуются фронтом длительностью 10 мс и экспоненциальным спаданием в течение нескольких десятков секунд с максимальным значением 1,5 кА с периодом следования 1200 с, что соответствует режимам работы термоядерного реактора ITER. Температура поверхности внутреннего проводника достигает установившегося периодического состояния через ~18 000 с. При этом расчетное время задачи
составляет около 40 ч и зависит от условий охлаждения и периода следования импульсов тока. На основе расчета исходной переходной температурной функции одиночного импульса предложен численно-аналитический подход расчета стационарного электротеплового состояния, позволяющий существенно сократить время расчета до уровня 2 ч.