海底电缆主要用于岛屿之间的电力供应。截止2017年底福建省10~220k V海缆累计已发生故障59次,按电压等级分,配网电缆52次、主网电缆7次；按故障原因分,外破50次,绝缘老化9次。外破主要由于船只抛锚、采砂等引起。因80%以上的海岛均为单电源供电,一但海缆出现故障,导致岛上的居民的生产及生活将受到严重的影响,故缩短海底电缆抢修时间是验证优质服务尤为重要的因素。

由于电缆热容的存在,当施加阶跃电流时,电缆温度随时间逐渐变化,经一段时间后达到热稳态,导体温度变化的速度一般用热时间常数来反映。为此,以单芯电缆为研究对象,介绍了电缆热时间常数;建立了电缆本体及周围介质的暂态热路模型并进行简化等效;计算了空气敷设和直埋敷设单芯电缆的热时间常数;并在试验现场进行了阶跃电流下的单芯电缆温升试验,通过对实测导体温度暂态过程的曲线拟合求得了电缆实际的热时间常数,验证了理论计算的正确性。电缆的热时间常数可用于估算阶跃电流作用下的导体暂态温度响应、以及到达最高允许温度所需要的升温时间,为电缆的运行状态监测及故障预警提供理论支持。