针对光纤复合低压电缆(OPLC)在运行状态下发生的短暂高温对电缆中光纤的传输性能造成影响的问题, 提出了耐热型OPLC结构优化方案。首先, 优化改进OPLC结构、研究OPLC材料选型；然后, 采用COMSOL多物理场仿真软件, 实现耐热型OPLC三维模型的仿真建模, 并根据电流热效应及温度对电阻的反作用原理对仿真模型进行修正, 探索优化结构下仿真状态的线缆三维热场分布情况；最后, 结合目前OPLC耐热试验要求, 研究适用于耐热型OPLC的耐热和超载试验的测试方案。测试结果表明,高于电缆工作最高标准温度10%且持续时间15 min时, OPLC的光纤衰减损耗变化不超过0.15 dB/km。

研究线缆发热与光单元传输特性变化之间的关系对光纤复合低压 电缆(OPLC)设计及应用十分重要。 用COMSOL软件模拟仿真光纤复合低压电缆的稳定运行和短路故障状态,得到其相应的电缆温度分布以及光 单元传输损耗特性。选取线缆上不同位置处的特征点进行仿真,结果表明:电缆故障时导体绝缘层内升温 较明显,外护套温度变化不明显；光纤温度变化很小,在5 s内只有0.2 °C的上升。 由热膨胀引起的位移很小,使得传输损耗在这两种情况下几乎一样,短路故障对光纤的温度影 响不大。设计光单元升温实验得到光缆传输损耗的数据,并与仿真数据进行对比分析。实测温度数据滞 后于仿真数据5 s, 但与仿真数据变化趋势一致,证明了仿真模型的可靠性和可行性。