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基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析_高俊国

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基于ATP-EMTP高压电缆接地线金属护层悬浮 电压仿真分析

基于ATP-EMTP高压电缆接地线金属护层悬浮 电压仿真分析
关键词
输电电缆，ATP-EMTP仿真，护套感应电压，接地系统
Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
State Grid Chengdu Power Supply Company, Chengdu Sichuan
Received: Dec. 3rd, 2018; accepted: Dec. 21st, 2018; published: Dec. 28th, 2018
Abstract
If the grounding system of the transmission cable is damaged, the floating voltage of the sheath layer of power cable will increase, even reaching the extremely high value of danger. High inductive voltage not only endangers workers safety, but also causes insulation layer breakdown, thus reducing the carrying capacity of cable, even breaking down the outer sheath insulation, causing cable line operation accident. In order to solve this problem, the electromagnetic transient analysis software ATP-EMTP is used to model and simulate the running transmission cable. By controlling the simulation parameters, the floating voltage of the sheath layer of power cable under different ground wire faults is calculated. The calculation shows that when the direct grounding wire or cross-connected grounding wire of one side of the cable is stolen, the inductive voltage on the metal sheath layer is still below the safe value when the disconnecting point is not too far from the other side of the direct grounding point. When the length of 110 kV cable is about 20 km and the length of 220 kV cable is about 10 km, the inductive voltage amplitude of metal sheath layer will exceed the specified value of national standard. When a piece of metal sheath layer is “suspended”, that is, the direct grounding wire or cross-connected grounding wire on either side of the cable is stolen, the inductive voltage will rise to a very dangerous value, reaching tens of thousands of volts.

基于CDEGS软件的大盘长电缆护套感应电压计算及分析

基于CDEGS软件的大盘长电缆护套感应电压计算及分析

特 的工程 工具 ， 以解决 任 意 电磁 问题 ， 括任 意 可 包
导 向的地 上和 埋 设 导体 网络 ， 由任 意 数 量 的 电 可
流和 电压 源 进 行 激 励 。本 文 主 要 利 用 ＨＩ Ｒ Ｑ Ｆ Ｅ
模 块 建 立 电 缆 模 型 ， 地 电 阻 模 型 和 相 应 的 土 壤 接
第 ３ ２卷 第 ５期
２１ 年 １ 月 ０１ Ｏ
电 力 与 能 源
３３ ８
基 于 Ｃ Ｅ Ｓ软 件 的大 盘 长 电缆护 套 Ｄ Ｇ 感 应 电压 计 算 及 分 析
李 艳 孟 ， 毓 蓝 ， 耕。
２０７） ０ ０ ２ （ ． 海 电力 设 计 院 有 限 公 司 ， １上 上海 ２ ０ ２ ； ． 海 市 电力 公 司 检 修公 司 ， 海 ００５２上 上
ＬｉＹａｈ ，Ｍ ｅ ，Ｌａ ｎ ｎｇ Ｙｕ ｎ Ｇｅ ｇ （ ． ｈ ｎ ｈ ｉ ｅｔｉａ ｏ ｒＤｅｉｎ Ｃ ．。Ｌｔ． Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ２ Ｃｈｎ ； １ Ｓ ａ ｇ ａ ｃｒｃ ｌＰ ｗｅ ｓ ｏ Ｅｌ ｇ ｄ ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ５， ｉａ
２ Ｐ ｗｅ ｉ ｎ ｐ ｃｉｎ ａ ｄ Ｍａｎ ｅ ａ ｃ ｏ ａ ｙ ｏ ＭＥＰ Ｓ ａ ｇ ａ ０ ０ ２。 ｉａ ． ｏ ｒＧｒｄ Ｉ ｓ ｅ ｔ ｎ ｉｔｎ ｎ ｅＣ ｍｐ ｎ ｆＳ ｏ Ｃ。 ｈ ｎ ｈ ｉ２ ０ ７ Ｃｈｎ ）
值 以及 施 工 条 件 满 足 的 情 况 下 ， 盘 长 电 缆 敷 设 大
系列 功能 。其 核 心 主要 是 计 算 在 稳 态 和故 障 、 雷
击 等暂 态条 件 下 ， 由地 上或 地 下 任 意 形 状 导体 所
构 成 网络周 围的 电磁 场 分 布 与 导 体 、 表 电位分 地

基于有限元法的特高压输电线路三维工频电场仿真

基于有限元法的特高压输电线路三维工频电场仿真

在等高跨接情况下 ：
根据文献Ｅ ６ ］ ， 输 电 线 路 的悬 链 线 方 程 为 ：
一
软件， 在 三维场下 ， 基于 四面 体剖分单 元的插值基 函数 如下 ：
一
｛ ［ ｃ 。 ｓ ｈ （ ／ ￣ － ） 一 １ ］
一 一
（ ６ ）
善（ Ａ ＋ ‘ ｚ ＋ ‘ ＋ ‘ ）
“ （ ， Ｙ， ） 一 ∑Ｎ ・Ｕ
本 文 基 于有 限元 分析 方 法 ， 通 过 Ａｎ ｓ ｏ ｆ ｔ Ｍａ ｘ ｗｅ ｌ ｌ 仿 真 软 件 搭 建 线路模 型 ， 具体分析了不同时刻线路下方距地 面 １ ． ５ ｍ 处 的 场
强 变 化 以及 线路 边 相 导 线 对 地 距 离 的 不 同 所 导 致 的场 强 变 化 规律。
在 三维 电场求解 器 中， 以标量 电位 作为 待求 量 ， 并 配 以正
确 的边 界 条 件作 为定 解 条 件 。三 维 电场 满 足 下 式 ：
・（ ｅ ・ ￡ 。
路周 围的电磁环 境 已成 为人们 日益关 注 的话题 ， 主要 包括 ： 工
频 电场பைடு நூலகம்及 静 电感 应 、 工频 磁 场 及 电 磁 感 应 、 无线 电干扰 、 电 视 干
瞬态 电场 的求解 环境 下搭 建 了线路 三维 仿真 模型 ， 手 动剖 分 了基于 圆柱 体 的导线 模 型 ， 同时为 其加 载 了三相 同相序 电压 ， 计算 得 到 不 同时
刻下 线路 下方 距地 面 １ ． ５ ｍ处 的场 强 。其 中 ， 当 边相 导线 对地 高 度 为 ２ ４ ｍ时 ， 在 ０ ． ０ ０ ３ ３ ５ ８ Ｓ这 一 时 刻 得 到 了指 定 路 径 最 大 场 强 值

电缆局放超高频传感器的应用与传播特性仿真

电缆局放超高频传感器的应用与传播特性仿真

ｓ ｔ ａｅＨ Ｓ ｍ ｌｔ ｔｅｅ ｃ ｏ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｌｓ ｆ Ｖ ｃ ｂｅ ｏｎ． ｈ ｍ ｌｔ ｎｒ ｕ ｓ ｎ ｉ ｔ ｏ ｗ ｒ Ｆ Ｓ ｔ ｓ ｕａ ｌ ｔ ｍ ｇ ｅｉ ｆ ｌ ａ ａ ｉ ｏ ０ ａ ｌ ｊｉｔＴ ｅｓ ｕａ ｏ ｅ ｈ ｄｃ ｅ ｆ ｏｉ ｅｈ ｅｒ ｃｉ ｄ ｙｓ １ ｋ １ ｉ ｉ ｓ ｉ ａｓ
摘
要 ：在线监测 电缆的局部放电情况是及时发现故障隐患 、 预测 运行寿命及保 障 电网安 全可靠 运行 的
重要手段 。简要介绍 了超高频传感器的研究方法和原理 ， 并分别对 超高频 电磁耦合 传感器 和超高 频电容 传感器做 了分析 。根据电磁波在同轴波导 中的传播理 论 ， 用高频 结构仿 真器 （ Ｆ Ｓ 软件对 １ ０ Ｖ 电 运 Ｈ Ｓ） １ ｋ 缆 中间接头进行仿真 ， 通过仿 真可以得 出 ： 局放电磁波在电缆接头传播过程中与频率有关 ， 频率越高 ， 衰减
ｆｅ ｅ ｃ ｓ ｔ ａ ｔ ｈ ｔｅ ｕａｉｎ ｉ． ｒｑｕ ｎ ｙ ｉ ，ｈｅｆ ｓｅｒｔｅ ａ ｔｎ ｔ ｓ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｉ ｉ ｈｒｅ ｕｔ ｉ ｅｕｎ ｙ Ｕ Ｆ ； ｎｌ ｅｄｔ ｔ ｎ Ｈ Ｓ ｙｗｏｄ ：ｐｒａ ｄｓ ａｇ ； ｌａｈｇ ｆ ｑ ｅｃ（ Ｈ ） ｏ—ｎ ｅ ｃ ｏ ； Ｆ Ｓ ｔ ｌ ｃ ｒ ｈｒ ｉ ｅｉ
０ 引 言
浪费大量 的物力人力 ， 而且还将带来难 以估计的停电损失 。 因此 ， 如何 准确 、 快速地 探测到 电缆故 障点 ， 直是 国 内外 一
有 关 技 术 人 员 研 究 的焦 点 。
在 电网运行 中， 电力 电缆 主要 用于 传输和 分配发 电厂 发 出的电能 ， 并兼作 为各种 电气设备 间的连 接之用 。在城

温度传感器电缆护套的性能研究和寿命预测

温度传感器电缆护套的性能研究和寿命预测

针对某高速列车上PT100温度传感器的电缆护套进行老化模拟实验，得到电缆护套的硬度和扯断伸长率，然后通过曲线拟合得出其硬度的老化规律和老化的补偿函数，最后基于扯断伸长率对电缆护套进行寿命预测，从而更好地利用实验数据，节省大量时间成本，人力成本和经济成本。

自从二十世纪60年代以后，人们发现橡胶加工性能好，具有优异的耐磨性和弹性，具有高的拉伸强度和扯断伸长率，橡胶被广泛应用于建筑，汽车、轮船门窗密封，电线电缆，汽车、摩托车零部件和其他工业制品等领域。

但橡胶制品在使用中有老化变质现象,因而造成了巨大的经济损失。

这种老化问题也限制了橡胶材料的进一步应用，因此，很多专家学者对橡胶材料的老化和使用寿命进行了研究（李咏今.橡胶老化性能变化或寿命预测的计算方法[J].合成橡胶工业,1989(03):205-209）人们开始分析影响橡胶老化的各种自然因素（温度、紫外线和臭氧）和人为因素。

同时开始以实验室人工加速老化试验的方法来寻找橡胶的性能规律。

温度传感器在动车和高铁上已被广泛应用。

前铁道部新闻发言人王勇平曾举例说，京沪高铁所使用的CRH380型高速列车智能化程度非常高，车上设置的各种检测传感器有1000多个，仅在转向架上的温度及速度传感器就有210个，当列车检测到故障信号后，会立即启动应急响应，自动降速直至停车。

由于温度传感器的原理简单易懂，结构也不复杂，所以国内外生产温度传感器的厂家可以说是多如牛毛。

大部分研究都只是针对传感器的精确度进行研究，很少有对传感器温度传感器进行全方位研究。

又由于不清楚温度传感器在不同工况下的寿命，只有当出现故障或达到标准所规定的强制报废年限或里程时才会进行更换。

一方面一些温度传感器在比较恶劣工况下工作，在强制报废年限之前就出现了故障，一旦报警，列车就没办法继续高速行驶，进一步导致列车晚点，耽误旅客行程。

另一方面在相对较好的工况下工作的温度传感器，经历强制报废年限更新下来后仍可以投入使用，这样很大程度上造成了资源浪费。

一种基于有限元法的压敏电阻微观结构电热特性仿真方法[发明专利]

一种基于有限元法的压敏电阻微观结构电热特性仿真方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010872895.3(22)申请日 2020.08.26(71)申请人 上海大学地址 上海市宝山区上大路99号(72)发明人 周歧斌　黄鑫　杨鸿翔　边晓燕　(74)专利代理机构 北京盛凡智荣知识产权代理有限公司 11616代理人 赵芳蕾(51)Int.Cl.G06F 30/23(2020.01)G06F 30/30(2020.01)G06F 119/08(2020.01)(54)发明名称一种基于有限元法的压敏电阻微观结构电热特性仿真方法(57)摘要本发明公开了一种基于有限元法的压敏电阻微观结构电热特性仿真方法，包括以下步骤：1)建立模型过程；2)Voronoi网格数字化模型建立；3)在数学软件Wolfram Mathematica中输入代码，生成Voronoi网格，导出并保存命名为Voronoi_network.dxf；4)生成的dxf文件导入有限元仿真软件Comsol；5)建立边界条件与材料属性过程。

本发明属于压敏电阻技术领域，具体是指一种基于Voronoi网格的压敏电阻微结构数字化模型，通过公式和拟合方法定义模型的边界条件，直观的分析压敏电阻内部的电流分布与温度分布情况的基于有限元法的压敏电阻微观结构电热特性仿真方法。

权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 112001106 A 2020.11.27C N 112001106A1.一种基于有限元法的压敏电阻微观结构电热特性仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立模型过程：建立描述压敏电阻真实微观结构的Voronoi网格数字化模型；2)步骤1)所述的Voronoi网格数字化模型建立过程中，包括Voronoi网格尺寸和Voronoi种子数量；3)步骤2)所述的生成Voronoi种子的基本参数包括：Voronoi网格尺寸长X、宽Y以及网格数量N，在数学软件Wolfram Mathematica中输入代码，生成Voronoi网格，导出并保存命名为Voronoi_network.dxf；4)将步骤3)中生成的dxf文件导入有限元仿真软件Comsol，设置单位毫米，裁剪四周无穷大区域并保留内部区域的Voronoi网格，添加上下电极；5)建立边界条件与材料属性过程：建立能表示压敏电阻电、热学特性的边界条件方程以及材料属性。

电气设备的故障检测研究——电缆金属护套多点接地在线监测——变压器铁心多点接地故障定位检测

电气设备的故障检测研究——电缆金属护套多点接地在线监测——变压器铁心多点接地故障定位检测
Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ ｔｈｅ ｏｎ—ｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｖｏｌｖｅｓ ｍｕｃｈ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｓｉｇｎａｌ ｓｅｎｓｏｒ，ｓｉｇｎａｌ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ， ｓｉｇｎａｌ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｃｏｍｐｉｌｅｓ ｍａｎ—ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ
ｏｎ—ｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ ｅａｒｔｈｉｎｇ ｈｉｇｈ——ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｅｔｈｏｄ ｔｒａｖｅｌｉｎｇ—‘ｗａｖｅ ｍｅｔｈｏｄ
华中科技大学硕士学位论文 ＝；＝；＝＝＝ｉ＝＝；；＝＝＝；；＝＿＝＝＝；＝自；＝＝；；＝＝＝＝一猛发展及经济的急剧增长，能源需求量越来越 大。电力是工农业的先行官和社会发展的源泉，电力系统急需向大容量、超高压及跨区 域方向发展，随着电力系统容量增大和电力网规模扩大，电力设备故障给工业生产和现 代生活带来的影响越来越显著。人们对电力系统稳定、经济运行提出越来越高的要求， 而保证电力系统经济性和稳定性的一个强有力措施就是提高电力设备使用率的同时，应 尽量在线监测运行设备和尽快检测故障及缩短故障时间。
／
／金属护套环流计算是一个复杂问题，环流受电缆运行方式、运行状况、金属护套回
路阻抗等多种因素影响，在满足工程需要前提下，建立恰当电路模型及推导接近实际环
流计算公式。场
，
在线监测系统设计涉及到很多软硬件知识，硬件部分包括信号传感器、信号调理器、
信号采集卡及计算机等，软件采用面向对象的程序设计语言Ｖｉｓｕａｌ ＣＨ编写人机交互程
ｃａｎ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ ｅａｒｔｈｉｎｇ ｆａｕｌｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｓ ａ ｇｏｏｄ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｔｒａｖｅｌｉｎｇ—ｗａｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｌｌ ｂｅ ａ ｇｏｏｄ ｍｅａｎ ｔｏ ｌｏｃａｔｅ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ ｅａｒｔｈｉｎｇ ｆａｕｌｔ，ｉｆ ｄｅｅｐｌｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｍａｄｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｂｌｅ ｍｅｔａｌ ｓｈｅａｔｈ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ

高压复合绝缘穿墙套管和电缆终端电场仿真及优化设计

高压复合绝缘穿墙套管和电缆终端电场仿真及优化设计

华北电力大学（北京）硕士学位论文高压复合绝缘穿墙套管和电缆终端电场仿真姓名：齐玉申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：贾逸梅20040101华北电力大学＜ｊｂ家）硕二Ｉ学位论文阁４．１高压套管绝缘结构轴剖面图４．１．２绝缘结构主要咫寸确定～毅薅援下，套管热蠢径在穰大程缓圭决定手绝缘李葶凝瓣瓣邀强度，长度囊囊管表筒的放电电压决定。

为了保证套管的幢能，套管内绝缘与外绝缘必须满足下弼条件：１．长期工作电压下不发生有害的局部放电；２．１分钟工频耐压试验电压下不发生滑闪放电；３。

工频窝律壹瓣受试验邀垂下缝缘无皴琢。

对于ｌ｛０ＫＶ高压套管，根据高压套繁技术条俘【２ｌ】，６０ｓ工频于耐受电压（脊效德）为１８５ｋＶ，雷电冲击干耐受电压（峰值）为５５０ｋＶ。

１．巾闻电极的长度魄容式套管是在导抒帮法兰之闼鸯羹一令魁餐芯子俸为内绝缘，电容蕊予中蠢多层金属檄板，以强追按潮套管内部移表两静电场均匀他，电容极叛一般按各鼷簿电容和游台阶而设计。

本次设计的绝缘结构使用了两个电极，称为中间电极和接地檄。

对寸二中刚电极的半径根据等电容原理［２２１来设计：一』一：ｊＬ（４。

１）。

Ｒｔ，Ｒ２’…’ｔｎ…Ｉｎ———ｒ露｛华裁电力天学（Ｉ￡塞＞器瑟士学馥论文容芯子的结构，简化内绝缘结构和制作安装工芑。

２．设计方案在本次设；于麴绝缘结孝鼋中，首先聚嗣两个媳投，中间邀极及接地极来取代传统电容式套管的多个溆极，在两个电极的端部都带有应力锥。

接地极与金属护套和法兰同电位，都为地电位，对愈属护套起到屏蔽作用；中间电极为浮动电极，调整其长废可霞葜奄基基本为套蓉掰鼹逸垂钓一半，来溅枣接螽鏊投静逛场强度。

农考虑应力锥的形状时，遵循的基本原则是希攫沿应力锥上各处的轴向场强保持恒定，且都不超过某个允许轴向场强值。

应力锥及两个龟极在工厂预制，模其一次注橡成形，其有统一的形、欹和尺寸。

现场安装十分方便，对安装人员的技术要求比较低，且摈除了以往绕包型等附件影溺矮量豹一系列因素，覆囊较好。

27002352_大尺寸脉冲涡流检测热力管道腐蚀缺陷

27002352_大尺寸脉冲涡流检测热力管道腐蚀缺陷
热力管道较远的部分采用渐进网格划分，见图２。
② 初始条件
用初始条件来表征场源的施加过程。地面网格 上施加电压，电压的峰值是５Ｖ，激励时间为２ｓ，电 压施加在发射线圈两端。在磁场扩散未到达热力管 道过程中，使用均匀半空间的方程解电磁场的分布
情况，并且场源使用电磁场施加在地面空气边界条
件上的延拓网络。热力金属管道腐蚀检测是小范围
区间感应电压局部放大，可以看出感应电压整体呈
直线下降趋势，随着壁厚减薄程度的增大，感应电压 逐渐增大，但晚期感应电压差异远小于中期感应电
压差异。
综上所述，观测中期的脉冲涡流响应信号能够 较好地反映腐蚀信息，随着金属减少量的增大，感应
电压逐渐减小。当腐蚀长度为１００ ｍｍ、腐蚀相对深 度为１０？？，中期信号仍有较好的反映。
时间ｔ／ｓ
图４ 不同腐蚀长度模型的感应电压单点衰减曲线
化趋势较大，且感应电压相差较大。随着腐蚀长度 的增大，金属量减少量增情况下，通过调整
腐蚀深度来观察壁厚变化对脉冲涡流感应电压的影
响。保持腐蚀长度为１００ ｍｍ 不变，腐蚀深度分别 为３．５ｍｍ、１０．５ｍｍ、１７．５ｍｍ和２８ ｍｍ时，对应腐
见图４。图４中对中期信号区间感应电压局部放
大，可以看出不同腐蚀长度的管道感应电压整体变
图３ 环状凹槽腐蚀模型剖面
１０
一—，—，－标１０准０ 管ｍｍ
１０－＇
－本 ４３００－２１０００５０ ０ｍ ｍｍｍｍｉｍｍｍ
三当田“望产飞
—５００ｍｍ
二塑１０－＞
三
１０１－０＊ １０３ １０－ １０３ １０ １０－
蚀相对深度分别为１０？？３０？？５０？８０？？模型， 其他参数与标准管一致。分析环状槽中心位置正上
方测点的感应电压特征，见图５￣６。图５中对中期 信号区间感应电压局部放大，可以看出感应电压整 体变化趋势较大，且感应电压相差较大。随着壁厚

基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析_高俊国

基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析_高俊国

第40卷第3期：714-720 高电压技术V ol.40, No.3: 714-720 2014年3月31日High V oltage Engineering March 31, 2014 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2014.03.011基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析高俊国1，于平澜1，李紫云1，张晓虹1，刘通2，刘智宏2（1.哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室，哈尔滨150080；2.南方电网科学研究院有限责任公司，广州510080）摘 要：为有效降低单芯电缆金属护套感应电压对电缆寿命及载流量的影响，科学合理地选择不同电缆结构的敷设排列方式和距离，利用有限元法对不同材料、结构的电缆金属护套感应电压进行了数值仿真分析。

首先采用电磁感应定律对单芯电缆金属护套感应电压进行解析计算；再通过Ansoft Maxwell 15软件建立单回路电缆金属护套感应电压的3维简化模型，并验证了有限元分析方法的适用范围。

在此基础上，计算护套、半导电屏蔽层在不同相对磁导率、体积电导率条件下的感应电压值，分析了钢带铠装层对金属护套感应电压的影响。

结果表明，当金属护套的体积电导率由105 S/m增大到107 S/m时，电缆金属护套感应电压约降低2.86%；而当屏蔽材料的体积电导率由104 S/m增大到105 S/m时，电缆金属护套感应电压约降低6.06%。

当金属护套的相对磁导率由1增大到10时，电缆金属护套感应电压约升高48.48%；而当屏蔽材料的相对磁导率由1增大到10时，电缆金属护套感应电压约升高6.06%；与无铠装层电缆相比，装有金属铠装层电缆的金属护套感应电压增大了近100%。

关键词：单芯电缆；金属护套；感应电压；有限元法；体积电导率；相对磁导率Simulation Analysis of Induced Voltage on Metal Sheath of Power Cable Based onFinite Element MethodGAO Junguo1, YU Pinglan1, LI Ziyun1, ZHANG Xiaohong1, LIU Tong2, LIU Zhihong2(1. Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application, Ministry of Education, Harbin University of Science and Tech-nology, Harbin 150080, China; 2. Electric Power Research Institute, China Southern Power Grid, Guangzhou 510080, China)Abstract：In order to decrease the influence of induced voltage at metal sheath of single-core cable on the cable’s lifetime and current-carrying capacity, and to select reasonable laying arrangement and distance for different cable structures, we numerically simulated and analyzed the induced voltage on metal sheath of various materials and structures. Firstly, we calculated the induced voltage on metal sheath of single-core cable using the analytic formulas based on electromagnetic induction law. Then, we established a 3-D model of metal sheath of single-core cable using Ansoft Maxwell 15, and vali-dated the applicability of this finite element model. Meanwhile, we calculated the induced voltage of metal sheath and semiconduction shielding layer with different relative magnetic permeability and bulk conductivity, and then we analyzed the effect of steel armour coating on the induced voltage. The results show that, when the bulk conductivity of metal sheath increases from 105 S/m to 107 S/m, the induced voltage on metal sheath decreases by about 2.86%, but when the bulk conductivity of shield material increases from 104 S/m to 105 S/m, the induced voltage decreases by about 6.06%.Moreover, the induced voltage increases by about 48.48% when the relative magnetic permeability increases from 1 to 10 in metal sheath, and by about 6.06% for the similar increase in shield material. Compared with cable in the absence of metal amour, the induced voltage of cable in the presence of armour coat almost doubles.Key words：single-core cable; metal sheath; induced voltage; finite element method; bulk conductivity; relative magnetic permeability0引言随着我国高压单芯电力电缆应用的普及，越来———————基金资助项目：国家自然科学基金(51077029); 特高压工程技术(昆明、广州)国家工程实验室开放基金(NEL201118)。

工学35KV配电网感应过电压的仿真分析毕业论文附程序

工学35KV配电网感应过电压的仿真分析毕业论文附程序

中国石油大学（华东）毕业设计（论文）35KV配电网感应过电压的仿真分析学生姓名：学号：专业班级：指导教师：2009年6月20日摘要在电力系统中，由雷击引起的雷电过电压是产生事故的主要原因之一。

本文主要研究雷击杆塔时，在35kv高压输电线上产生的感应过电压的大小及波形。

本文以场抵消法理论为基础，应用简化计算方法，并考虑上行先导来建立雷击感应过电压的数学模型。

并以此简化计算方法为理论依据开发感应过电压数字仿真软件，该软件不仅能够仿真不同结构参数的35kv高压杆塔在不同雷电流下的感应过电压还可仿真其他高压等级的杆塔遭雷击时的感应过电压。

本文进而又讨论了不同的雷电参数和杆塔参数对感应过电压幅值和波形的影响，包括主放电速度、雷电流峰值、上行先导长度、杆塔等值半径、导线对地高度等，并通过MATLAB仿真软件模拟出感应过电压的波形和各个参数对感应过电压影响的趋势。

此感应过电压波形及其峰值对防雷设计和计算雷电过电压有着重要的现实意义。

关键词:上行先导；感应过电压数值计算；场抵消法；敏感性分析ABSTRACTLightning-induced voltages are a major cause of outages in power distribution systems.In this paper, we study the induced voltages across insulator string by directly lightning strokes on 35kv transmission line tower.In the paper, based on the Field Cancellation Method, we apply the simply method to calculate the lightning-induced voltages, taking into account the effect of the dart leaders. And the calculation of software is programmed based on the simply method. It not only can calculate induced voltages under different parameters of 35kv transmission line towers and lightning strokes but also cancalculate induced voltages on othervoltage classtowers. Further, the paper discusses the effects of the following parameters on the peak value of induced voltage and on the shape of the induced voltages: propagation velocity, lightningcurrent peak value, the length of upward leader,the high of the overhead line. And we canuse Matlab to calculate the lighting induced voltage easily.Keywords:upward leader; induced over-voltage; numerical calculation; Field-Cancellation; sensitivity analysis; digital simulation目录第1章前言11.1课题的目的和意义11.2国内外现状21.3本课题的主要内容3第2章雷击杆塔时输电线路上感应过电压的计算52.1雷击过程及计算模型的建立52.1.1 雷击过程52.1.2感应过电压的形成过程72.1.3 杆塔模型及参数72.1.4 对上行先导的考虑72.1.5 计算感应过电压的几点假设102.2感应过电压计算方法102.2.1 概述102.2.2杆塔电磁过程的物理描述112.2.3 电荷和电流波产生的电场122.2.4 电荷波产生的延迟标量位132.2.5电流波产生的延迟矢量位142.2.6 场抵消法152.3简化方法16第3章感应过电压数字仿真213.1数字仿真软件介绍213.2数字仿真软件的设计223.3软件使用说明24第4章感应过电压敏感度分析274.1感应过电压对上行先导长度的敏感度分析284.2感应过电压对雷电流幅值的敏感度分析304.3感应过电压对导线高度的敏感度分析304.4感应过电压对回击速度的敏感度分析314.5感应过电压对杆塔等值半径的敏感度分析33第5章结论34致谢错误！未定义书签。

高压电缆铝护套三种制作工艺的性能对比与分析

高压电缆铝护套三种制作工艺的性能对比与分析

摘要：连续包覆挤铝技术制造电缆铝护套是连续挤压 技 术 的 进 一 步 发 展 ，是 一 种 高 效 节 能 的 新 工 艺 。文 中 主
要对高压交联聚乙烯（ XLPE） 电力电 缆 不 同 制 造 工 艺 的 挤 铝、压 铝、氩 弧 焊 铝 护 套 进 行 力 学 性 能 和 显 微 结 构
的 分 析 ，结 果 表 明 ，挤 铝 护 套 的 力 学 性 能 和 显 微 组 织 优 于 氩 弧 焊 铝 护 套 ，而 压 铝 护 套 和 挤 铝 护 套 无 明 显 差 别 。
2011 年第 1 期 No. 1 2011
电线电缆 Electric Wire ＆ Cable
2011 年 2 月 Feb. ，2011
也相对较低。但由于在氩弧焊型铝护套中有焊缝存 在，为保证 产 品 的 密 封 性，需 检 验 铝 护 套 是 否 有 漏 焊 ，还 要 对 整 根 电 缆 进 行 浸 水 后 的 气 密 性 试 验［2 ］。 1. 3 挤铝型铝护套
a） 铝护套非比例试样尺寸
b） 实际试样
c） 拉断后的试样 图 1 拉力试验试样
2 力学性能分析
浙江 晨 光 电 缆 公 司 提 供 了 挤 铝、压 铝 和 氩 弧 焊 三种工艺的铝护套，西 安 交 通 大 学 电 力 设 备 电 气 绝 缘国家重点 实 验 室 依 据 GB 6397—86《金 属 材 料 室 温拉 伸 试 验 》和 GB / T 246—2007《金 属 管 压 扁 试 验 方法》制 作 了 试 样。 为 了 区 分 不 同 工 艺 制 作 的 试 样 ，对 三 种 铝 护 套 试 样 进 行 统 一 编 号 ： JL — 挤 铝 铝 护 套；YH—氩弧焊工艺的铝护套；YL—压铝铝护套。 2. 1 抗拉强度与伸长率

平面滤波器LC单元镀镍导线的高频特性研究

平面滤波器LC单元镀镍导线的高频特性研究

平面滤波器LC单元镀镍导线的高频特性研究王贵贵;邢丽冬;王世山【摘要】在介质基板的两侧喷镀铜线构成了平面滤波器的LC单元,铜线的交流电阻对滤波器的高频损耗有重要影响.为优化高频性能,提出了将镀镍的铜线结构代替纯铜导线应用于环形LC单元,即铜上下面镀镍及铜四周镀镍的两种新型导线结构.通过两种新型结构的2D(二维)有限元仿真,提取了不同频率下的交流电阻,分析了后处理结果中集肤效应影响下的电流分布,对比了同频下不同镀镍导线结构的功率损耗,仿真结果验证了镀镍导线结构较普通导线能有效地的提高了对高频信号的衰减能力.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2013(035)003【总页数】3页(P93-95)【关键词】环形LC单元;镀镍导线;有限元仿真;高频性能【作者】王贵贵;邢丽冬;王世山【作者单位】南京航空航天大学自动化学院,江苏南京210016;南京航空航天大学自动化学院,江苏南京210016;南京航空航天大学自动化学院,江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】TN7130 引言随着电力电子系统向集成化和高频化发展，电磁干扰问题日趋严重［1－2］。

平面EMI滤波器因其较传统分立滤波器具有体积小，重量轻等优点首次被美国CPES 研究中心提出，其平面滤波器是基于矩形LC单元实现的［3］。

由于高频下矩形绕组拐角处电流分布不均匀，导致滤波器高频性能下降，提出了由环形绕组和介质基板构成的环形LC单元［4－5］，本文主要以环形LC单元为研究背景。

高频信号产生高损耗是研究者对滤波器的期望性能。

为提高高频损耗，陈仁刚博士提出了多层金属的技术，即将Ni－Cu－Ni的绕组结构取代纯铜绕组应用于矩形LC单元。

经FEA仿真验证了上下两面镀镍的导线结构有效地提高了高频损耗。

由于前期研究对象为矩形绕组［6］，对于环形绕组镀镍的研究尚未涉及，因此环形LC单元镀镍后的高频性能不能得到有效的评估。

鉴于以上原因，本文提出了基于环形绕组的两种不同的镀镍导线结构，即上下面镀镍和四周镀镍。

基于有限元分析的弹载二次电源高加速寿命试验仿真模拟

基于有限元分析的弹载二次电源高加速寿命试验仿真模拟
ＺＨＡＮＧＸｉｎ１，２， ，ＨＡＮＪｉａｎｌｉ１，ＬＩＹｏｎｇｑｉａｎｇ１，ＷＡＮＧＹａｏ１
（１．犖犪狏犪犾犃狏犻犪狋犻狅狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犢犪狀狋犪犻２６４００１，犆犺犻狀犪； ２．犝狀犻狋９１６１４狅犳狋犺犲犘犔犃，犇犪犾犻犪狀１１６０４４，犆犺犻狀犪ｅｄｌｉｆｅｔｅｓｔ（ＨＡＬＴ）ｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｃａｒｒｙｏｕｔａｎｄｉｔｈａｓｈｉｇｈｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｏｏｂｔａｉｎａｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆｍｉｓｓｉｌｅｏｎｂｏａｒｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｌｉｍｉｔ，ｂａｓｅｄ ｏｎｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｔｈｅｏｒｙｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｇｏｏｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｒｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆ ｍｉｓｓｉｌｅｓｅｅｋｅｒｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｉｓ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ，ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ＨＡＬＴｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｆｉｒｓｔ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｄｅｆｉｎｅｄ，ｔｈｅｍｅｓｈｉｓｄｉｖｉｄｅｄ，ａｎｄｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｓｅｔ．Ｔｈｅｎ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔＨＡＬＴ ｓｃｈｅｍｅａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｓｔｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔＨＡＬＴｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂａｓｅｄｏｎ ｕＡｎＮｄｅＳｒＹｈＳｉｇｓｈｏｆｔａｗｎａｄｒｅｌｏ，ｗａｎｔｄｅｔｍｈｐｅｅｒｔａｅｔｍｕｐｒｅｅｒａｓｔｔｅｕｐｒｅｐｉｇｎｒｇａｄｓｉｔｅｒｎｅｔｓｓｄｉｌｓｏｔｒａｉｄｂｓｕｔａｉｒｏｅｎａｏｎｂｔｄａｉｅｎｑｅｕｄｉｖ．ａｌＦｅｉｎｎｔａｌｓｌｔｙｒｅ，ｓｓｂｙｄｉｓａｔｎｒａｉｌｂｙｕｚｔｉｉｎｏｇｎｔｏｆｈｅｔｈｅｅｘｃｐｏｅｒｍｉｐｍｏｅｎｎｅｔｎａｔｌ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｈｉｇｈａｎｄｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｌｉｍｉｔｓｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｗｉｌｌｆａｉｌｄｕｅｔｏｔｈｅｓｏｌｄｅｒｊｏｉｎｔ ｆａｌｌｉｎｇｏｆｆａｔ１３５ ℃，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗｉｄｅａｆｏｒｏｂｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅ ＨＡＬＴｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．
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Ψ O = 2 × 10 −7 ( Ι B ln D D1 &#护套感应电压的解析计算
当电缆导线通过电流时， 其周围产生磁通,磁通 不仅与线芯回路相链，还与电缆的金属护层相链， 并在金属护层上产生感应电压。这种感应电压与线 芯截面、电缆间距离和电流大小有关。此外，单芯 电缆金属护套的对地感应电压不仅取决于电缆的负 荷电流， 还取决于 3 根电缆的排列方式和线路长度， 并与邻近线路的排列、有无回流线等因素相关。图 1 为计算电缆金属护套感应电压时所选择的三相电 缆单回路任意方式排列的敷设位置示意图。 图 1 中，O 点表示所研究的金属护套的位置； A、B、C 点分别表示 A 相、B 相和 C 相电缆所放置 的任意位置，它们之间彼此平行，且电缆规格均相 同。 设 OA =S1，OB =S2，OC =S3；AB =D1、BC =D2、
设排列方式和距离，利用有限元法对不同材料、结构的电缆金属护套感应电压进行了数值仿真分析。首先采用电 磁感应定律对单芯电缆金属护套感应电压进行解析计算； 再通过 Ansoft Maxwell 15 软件建立单回路电缆金属护套 感应电压的 3 维简化模型，并验证了有限元分析方法的适用范围。在此基础上，计算护套、半导电屏蔽层在不同 相对磁导率、体积电导率条件下的感应电压值，分析了钢带铠装层对金属护套感应电压的影响。结果表明，当金 属护套的体积电导率由 105 S/m 增大到 107 S/m 时，电缆金属护套感应电压约降低 2.86%；而当屏蔽材料的体积电 导率由 104 S/m 增大到 105 S/m 时， 电缆金属护套感应电压约降低 6.06%。 当金属护套的相对磁导率由 1 增大到 10 时，电缆金属护套感应电压约升高 48.48%；而当屏蔽材料的相对磁导率由 1 增大到 10 时，电缆金属护套感应电 压约升高 6.06%；与无铠装层电缆相比，装有金属铠装层电缆的金属护套感应电压增大了近 100%。 关键词：单芯电缆；金属护套；感应电压；有限元法；体积电导率；相对磁导率
(5)
磁通的单位均为 Wb/m
[13]
，因此 A 相电缆金属
护套单位长度的感应电压(V/m)为
D 1 DD 3 jln 3 ) U A = − 2 × 10 −7 jω Ι ( − ln 1 2 3 + 2 RS 2 D1
(6)
式中，ω 为电源角频率。同理可得 B、C 相电缆金 属护套单位长度的感应电压（V/m）为
(4)
当电缆传输的三相电流相互平衡时， 有 ΙA = Ι ，
Ι B = (− 1 3 − j )Ι 2 2
， Ι C = (− + j
1 2
3 )Ι 2
(I 为三相电流的有
效值)，因此有
D D 1 3 1 3 Ψ O = Ψ A = 2 × 10−7 ((− − j ) I ln 1 + + (− + j ) I ln 3 ) 2 2 2 2 RS RS
第 40 卷 第 3 期：714-720 2014 年 3 月 31 日 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2014.03.011
高电压技术 High Voltage Engineering
Vol.40, No.3: 714-720 March 31, 2014
基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析
Simulation Analysis of Induced Voltage on Metal Sheath of Power Cable Based on Finite Element Method
GAO Junguo , YU Pinglan , LI Ziyun , ZHANG Xiaohong , LIU Tong , LIU Zhihong
高俊国，于平澜，李紫云，等：基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析
715
属护层环流，造成能量损耗，产生大量 Joule 热， 严重影响电缆的载流能力，降低了电缆的安全运行 寿命
[3-7]
。
[8]
目前，电缆金属护套感应电压的计算主要采用 对电缆模型进行简化和近似的解析法 ，但采用该 方法对实际应用中各种复杂结构进行计算存在以下 局限性：(1)解析法的前提是假定护套的相对磁导率 μr=1，因此无法确定 μr>1 时的值。此外，护套相对 磁导率、体电导率对感应电压的影响也不明确；(2) 解析法忽略了金属护套内感、半导电屏蔽层以及金 属铠装层对感应电压的影响。而采用有限元仿真法 能更精确地模拟电缆实际结构，并给出直观的计算 结果和分布云图。因此，利用有限元仿真法对电 缆金属护套感应电压进行数值仿真分析具有重要 意义 。 本文基于一般敷设条件，对电缆金属护套感应 电压进行了解析计算，并通过电磁场有限元分析软 件建立了单回路电缆金属护套感应电压计算的 3 维 简化模型，求解了护套、半导电屏蔽层在不同相对 磁导率、体电导率条件下的护套感应电压值，分析 了钢带铠装层对金属护套感应电压的影响，为数值 计算金属护套感应电压提供了新的方法。
(2)
因此，O 点金属护套与 A、B、C 相电缆之间 的总磁通为
Ψ O = 2 × 10−7 ( Ι A ln S S1 S + Ι B ln 2 + Ι C ln 3 ) RS RS RS
(3)
若令 O 点为 A 相电缆金属护套所处位置， 即O 点与 A 点重合，则 OB =D1， OC =D3，而 OA =RS， 因此式(3)可简化为
越多的电缆金属护套感应电压问题逐渐显露出来。 感应电压过高不仅会危害人身安全，还会造成绝缘 层击穿；特别是当电缆线路发生短路故障、或遭受 操作过电压或雷电过电压冲击时，金属护层上会产 生很高的感应电压，进而降低电缆的载流量，甚至 会击穿外护套绝缘或引发电缆线路运行事故
[1-2]
。 另
一方面，若金属护套两端接地，感应电压将引起金
⎧ 1 −7 ⎪U B = −2 × 10 jω Ι ((− + j 2 ⎪ ⎨ ⎪U = −2 × 10−7 jω Ι ((− 1 − j ⎪ C 2 ⎩ D 3 D2 + ln 1 ) )ln 2 RS RS D 3 D2 + ln 3 ) )ln RS RS 2
高俊国 ，于平澜 ，李紫云 ，张晓虹 ，刘 通 ，刘智宏
（1.哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室，哈尔滨 150080； 2.南方电网科学研究院有限责任公司，广州 510080）
摘 要：为有效降低单芯电缆金属护套感应电压对电缆寿命及载流量的影响，科学合理地选择不同电缆结构的敷 1 1 1 1 2 2
[9]
图 1 单芯电缆任意排布敷设图 Fig.1 Position scheme of single-core cable in random arrange
同理，O 点金属护套与 B、C 相电缆之间的磁 通分别为
S2 ⎧ −7 ⎪Ψ O B = 2 × 10 Ι Β ln R ⎪ S ⎨ S −7 ⎪Ψ Ι C ln 3 O C = 2 × 10 ⎪ RS ⎩
1 1 1 1 2 2
(1. Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application, Ministry of Education, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, China; 2. Electric Power Research Institute, China Southern Power Grid, Guangzhou 510080, China) In order to decrease the influence of induced voltage at metal sheath of single-core cable on the cable’s lifetime Abstract： and current-carrying capacity, and to select reasonable laying arrangement and distance for different cable structures, we numerically simulated and analyzed the induced voltage on metal sheath of various materials and structures. Firstly, we calculated the induced voltage on metal sheath of single-core cable using the analytic formulas based on electromagnetic induction law. Then, we established a 3-D model of metal sheath of single-core cable using Ansoft Maxwell 15, and validated the applicability of this finite element model. Meanwhile, we calculated the induced voltage of metal sheath and semiconduction shielding layer with different relative magnetic permeability and bulk conductivity, and then we analyzed the effect of steel armour coating on the induced voltage. The results show that, when the bulk conductivity of metal sheath increases from 105 S/m to 107 S/m, the induced voltage on metal sheath decreases by about 2.86%, but when the bulk conductivity of shield material increases from 104 S/m to 105 S/m, the induced voltage decreases by about 6.06%. Moreover, the induced voltage increases by about 48.48% when the relative magnetic permeability increases from 1 to 10 in metal sheath, and by about 6.06% for the similar increase in shield material. Compared with cable in the absence of metal amour, the induced voltage of cable in the presence of armour coat almost doubles. Key words：single-core cable; metal sheath; induced voltage; finite element method; bulk conductivity; relative magnetic permeability