[發明專利]綜合管廊電力艙室線路正弦形敷設直角三角形排列時支架布置方法

在審

• 申請號: 201710206833.7
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106921140A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 趙昊裔
• 申請（專利權）人: 中冶南方城市建設工程技術有限公司
• 主分類號: H02G9/06
• 分類號: H02G9/06;H02G1/08;H02G9/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 王丹

1.一種綜合管廊電力艙室線路正弦形敷設直角三角形排列時支架布置方法，高壓線路通過支架托臂敷設在電力艙室的支架立柱上，高壓線路采用豎向正弦形鋪設，且三根高壓線路截面成直角三角形排列，每根高壓線路均為單芯電纜，其特征在于：它包括以下步驟：

拉力限值分析，確定B_min：

$F=-\frac{8E_I}{B^2}\frac{\mathrm{\Φ}\mathrm{\θ}}{2}-\frac{8E_I}{{(B+n)}^2}\frac{\mathrm{\Φ}\mathrm{\θ}}{2}-\frac{{\mathrm{\μWL}}^2}{2(B+n)}x0.8---\left(1\right),$

$n=\sqrt{B^2+1.6{\mathrm{\Φ\θL}}^2}-B---\left(2\right),$

$L=\left(\underset{0}{\overset{2\mathrm{\π}}{\∫}}\sqrt{1+{(B+n)}^2{\cos }^{2}x}dx\right)x{10}^{-6}---\left(3\right),$

在滿足線路拉力F≤6kN的條件下，根據式(1)、(2)、(3)得出線路正弦形幅值的允許最小值B_min；式中，E_I為線路抗彎剛性，單位為N·mm²；B為線路正弦形幅值，單位為mm；Φ為線路膨脹指數，單位為1/℃；θ為線路芯線的溫度，單位為℃；n為當線路溫度發生變化時線路的側向位移，單位為mm；μ為線路摩擦因數，無量綱；W為線路單位重力，單位為N/mm；L為線路正弦形波長的一半，單位為mm；x為相位角；

感應電壓分析，確定B_max：

E_s＝l·(E_so1∨E_so2)(4)，

對于E_so分為邊相E_so1和中間相E_so2兩種情況，

E_so1＝IX_s(5)，

$E_{so2}=\frac{I}{2}\sqrt{3Y^2+{(X_s-\frac{a}{2})}^2}---\left(6\right),$

a＝(2ωIn2)x10^-4(7)，

$Y=X_s+\frac{a}{2}---\left(8\right),$

$X_s=\left(2\mathrm{\ω}In\frac{S}{r}\right)x{10}^{-4}---\left(9\right),$

l＝NLx10^-6(10)，

ω＝2πf(11)，

式中，E_s為感應電壓，單位為V；l為線路金屬層的通路上的部位與其接地處的距離，單位為km；E_so為單位長度的感應電壓，單位為V/km，其中E_so1為邊相單位長度的感應電壓，E_so2為中間相單位長度的感應電壓；I為線路導體正常工作電流，單位為安培；X_s為線路的單位長度電阻，單位為Ω/km；Y和a為中間變量，單位為Ω/km；ω為角速度，單位為rad/s；f為工作頻率，單位為Hz；S為相鄰單芯線路之間中心距，單位為m；r為待求情況下的高壓線路比載，單位為N/(m·mm²)；N為正弦形波長的個數，無量綱；

對于邊相，E_so1由式(4)、(5)、(9)、(10)、(11)、(2)、(3)得出，在滿足邊相單位長度的感應電壓E_s1≤50V的條件下，得出線路正弦形幅值的最大值B₁；對于中間相，E_so2由式(4)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(2)、(3)得出，在滿足中間相單位長度的感應電壓E_s2≤50V的條件下，得出線路正弦形幅值的最大值B₂；取B₁與B₂中的小者為直角形敷設時線路正弦形幅值B的允許最大值B_max；

確定所述的支架托臂的寬度C和支架立柱的間距即線路正弦形波長的一半L：

C＝2D+2B+n(12)，

B_min≤B≤B_max(13)，

綜合式(2)、(3)、(12)、(13)，得出支架托臂寬度C和支架立柱的間距L的取值范圍；式中，D為高壓線路的外直徑，單位為mm。