Thermal field of the high-voltage direct-current cable

Thermal processes generated by a direct current flowing in a core of the HVDC cable were investigated. In the physical model of the system five regions are considered: Cu, XLPE, SC, Pb, PE. Convectional cooling of the external coating is assumed. The transient thermal field is determined by the method of finite elements. The stationary field is computed in analytical way. The long lasting admissible current is determined. Spatial-time distributions of the temperature are presented. The discussion of the achieved results has been carried out taking into account a change of the heat transfer coefficient.

---

W pracy badano termiczne procesy generowane prądem stałym płynącym w żyle kabla HVDC. W modelu fizycznym układu uwzględniono pięć obszarów: Cu, XLPE, SC, Pb, PE. Założono konwekcyjne chłodzenie zewnętrznej powłoki. Nieustalone pole termiczne wyznaczono metodą elementów skończonych. Pole stacjonarne obliczono analitycznie. Określono długotrwały prąd dopuszczalny. Przestrzenno-czasowe rozkłady temperatury przedstawiono na wykresach. Przeprowadzono dyskusję otrzymanych wyników z uwzględnieniem zmiany współczynnika przejmowania ciepła.