(中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 710054)
摘要:近年来国内110kV及以上高压电缆线路逐渐增多,大部分地区电缆线路主要采用交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套聚乙烯护套电力电缆(XLPE),主要采用电缆沟、电缆隧道、排管、顶管、槽盒以及桥架等敷设方式,我们在设计与施工中对大截面交联电缆蛇形布置设计、施工中遇到的问题进行了多次讨论,研究了《电力工程电缆设计规范》(GB50217-2007,下称设计规范)及《城市电缆电力线路设计技术规定》(DI/T52212005,下称设计规定)中相关内容。希望对大截面交联电缆设计、施工、运行的相关问题进行进一步研究和探索。
关键词:蛇形敷设;抗弯刚度;线膨胀系数;温度应力;超静定
1电力电缆在温度变化时的内力分析
高压电力电缆在电缆沟、隧道等方式敷设采用了刚性固定线夹,将电缆固定于电缆支架等构筑物上,由电缆、电缆刚性固定夹及电缆支架构成了超静定结构,属于3次超静定结构,受力简图如图1所示。固端约束A、B处的约束反力(支座反力)为:轴力F、剪力Q及弯矩M,支座反力限制了电缆由于温度变化、材料胀缩等原因引起的杆端位移(线位移及角位移),从而使电缆各处截面内产生了内力(轴力、剪力及弯矩),杆端A、B处产生的轴力、剪力及弯矩直接作用在固定支座上,其中轴力F为主要内力。
经计算,本工程蛇形弧半蛇形弧长度L取2000mm,蛇形弧幅宽B取150mm,温度升高时电缆轴向力为压力为904.14N,温度降低时电缆轴向拉力为1818.13N,电缆温度升高时铝护套最大应变为ε=0.016%,小于允许应变ε0=0.3%,满足要求。
5结论
为保证大截面电缆在电缆沟或隧道内安全运行,采用蛇形敷设方式消除电缆温度应力非常重要,根据具体工程情况合理选择蛇形布置方式,多次选择不同的蛇形弧节距及蛇形弧幅宽,优化设计电缆轴向力,改善电缆运行条件十分必要。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家发展和改革委员会.《电力工程电缆设计规范》(GB50217-2007)[S].北京:中国电力出版社,2007,10.
[2]中华人民共和国国家发展和改革委员会.《城市电力电缆线路设计规定》(DL/T5221-2005)[S].北京:中国电力出版社,2005(5).
[3]中华人民共和国国家技术监督局.《电力工程电缆设计规范条文说明》(GB50217-1994)[S].北京:国家技术监督局标准出版社,1994.
作者简介:
张朝军(1981.04.27),性别:男;籍贯:陕西丹凤;民族:汉;学历:本科、学士;职称:工程师;职务:超高压和特高压输电线路设计总工程师(项目经理);研究方向:输电电气工程
论文作者:张朝军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/27
标签:电缆论文; 蛇形论文; 截面论文; 护套论文; 温度论文; 电缆沟论文; 弯矩论文; 《电力设备》2017年第35期论文;