电力电缆运行过程中温度异常是电缆故障的前兆,由于煤矿井下使用的高压电缆所处环境特殊,所以对电缆运行时温度的实时在线监测变得十分困难。目前,光纤复合电缆技术已经在诸多领域得到了越来越多的应用,本文以矿用光纤复合高压电缆为研究对象,采用仿真手段对矿用光纤复合电缆的温度场做了系统研究,以期为分布式光纤测温技术应用于矿用电缆状态监测提供理论参考。首先,详细阐述了基于瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射的光纤测温技术,对比分析三种方法,分析表明在工程可实现性方面基于拉曼散射的分布式光纤测温技术优于其他两种技术;此外还研究了基于拉曼散射测温系统的硬件组成及技术指标以及实现温度定位的光时域反射技术原理,并详细分析了拉曼散射的温度解调方法,结果表明双路解调方法在稳定性方面更有优势。其次,对矿用光纤复合高压电缆中光纤的敷设方案进行设计,将测温光纤置于电缆内护套和金属屏蔽层之间,这种敷设方式不仅能使光纤更准确地感受电缆线芯温度变化,还可以减小材料热膨胀对光纤损耗的影响;深入研究了矿用电缆的稳态等值热路模型,并对电缆导体、绝缘护层、金属屏蔽的损耗进行定量分析,借助热路模型和损耗计算公式分析绝缘介质损耗增大引起的温升对电缆温度场的影响。然后,利用多物理场耦合仿真软件对矿用光纤复合高压电缆做了电磁-热耦合仿真模拟;温度场仿真结果表明测温光纤的加入对电缆温度场的影响甚微;通过改变载流量和环境温度的大小对电缆温度场的变化规律进行分析,获得了测温光纤温度和铜芯导体温度数据,并对数据进行拟合,得到了测温光纤温度、铜芯导体温度、环境温度之间的经验关系式,并加以验证。最后,借助多物理场仿真软件搭建处于异常工作情况下的矿用电缆温度场模型;对矿用电缆处于整体老化时的温度场进行仿真,通过设置不同的老化系数分析了电缆温度场的变化;针对电缆绝缘层中局部放电故障对电缆温度场的影响做了详细分析,从局部放电能量损耗层面,就电缆绝缘中的气泡热场进行仿真,仿真结果表明,局部放电严重时会明显影响电缆温升及局部温度场分布;研究了井下巷道同一电缆构架敷设多条电缆情况下,在一根电缆过负荷、两根电缆过负荷、三根电缆过负荷时的温度场分布及电缆温度变化趋势,为井下电缆安装敷设和光纤测温技术在矿用电缆中的实际应用提供了参考依据。