消防科学与技术 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (10): 1502-1509.
潘红光1, 张亿1, 何瑢1, 王运涛2
Pan Hongguang1, Zhang Yi1, He Rong1, Wang Yuntao2
摘要: 过载和直流分量会增大导体电流的有效值,电流有效值超过最大载流量时会产生附加损耗,导致电缆温度升高甚至引发电气火灾。针对多芯电缆在过载和直流分量下的温度场演变和电气火灾风险评估的问题,本研究利用COMSOL Multiphysics搭建了WDZ-YJY(4×50+1×25)型五芯电缆的电磁-热耦合模型,模拟不同程度过载和直流分量下的电缆温度场。结果表明,正常运行时,缆芯温度为61.61 ℃,随着过载倍数的增加,缆芯温度逐渐升高并最终趋于稳态,当过载1.3倍时,缆芯最高温度达到90.35 ℃;直流分量从1%增加到10%的过程中,缆芯温度呈现小幅度的上升趋势,当直流分量为10%时,缆芯最高温度达到64.56 ℃。过载使电缆温度显著升高,超90 ℃安全限值后易加速绝缘老化,存在引发电气火灾的危险;直流分量的热效应与过载相比较弱,但在高直流分量下,电缆温度升高较明显。该研究有助于评估电缆的运行状态,为电气火灾早期监测系统中的热风险识别和告警阈值设置提供理论支撑,提升复杂运行条件下的多芯电缆状态评估和风险预警能力。