[發(fā)明專利]綜合管廊電力艙室線路正弦形敷設(shè)等邊三角形排列時支架布置方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710206835.6
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106921141A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙昊裔
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方城市建設(shè)工程技術(shù)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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于綜合管廊系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種綜合管廊電力艙室線路正弦形敷設(shè)等邊三角形排列時支架布置方法。

背景技術(shù)

最近這些年，伴隨著都市的急速發(fā)展，市中心的負(fù)荷密度越來越大，當(dāng)架空走廊困難或無法與城市供電需求相一致時，都市電網(wǎng)配電系統(tǒng)大部分采用綜合管廊傳輸分配系統(tǒng)，便于提高電力系統(tǒng)抵抗自然災(zāi)害的能力并且能最大限度的利用土地資源。長距離、高電壓、大截面線路在大、中都市的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)和人口密集區(qū)的配電網(wǎng)架中占據(jù)了十分重要的地位，電力線路的管理維護(hù)和安全運行也變得越來越重要了。雖然綜合管廊的建造成本遠(yuǎn)大于目前廣泛采用的架空式管線和直埋式的敷設(shè)方式，但為了增強線路的穩(wěn)定性、耐久性，減少重復(fù)開挖，地下空間和維護(hù)成本，提高城市生活，改善城市環(huán)境，以及從提高管理的角度出發(fā)，必然具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，且能實現(xiàn)一次投入達(dá)到終生受益的目的。線路在綜合管廊電力艙室內(nèi)運行條件較好，環(huán)境相對恒定，運行管理便利，特別是在主城干線配電網(wǎng)上，當(dāng)有較多線路鋪設(shè)其中時，其在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面能體現(xiàn)出合理性。

結(jié)合施工運行和工程實際，綜合管廊電力艙室布置存在兩方面問題：1)綜合管廊電力艙室長度一般為數(shù)公里、傳輸電流數(shù)值很大，由于熱學(xué)特性作用產(chǎn)生的熱機械力如不能合理釋放的狀況下，將引起線路外套的破壞并且對線路附屬設(shè)施和附件產(chǎn)生損害。當(dāng)直線形鋪設(shè)不能滿足力學(xué)特性時，線路在綜合管廊電力艙室內(nèi)采用正弦形鋪設(shè)，能很好的抵消熱學(xué)特性的突變量，減少力學(xué)應(yīng)力，提高高壓電網(wǎng)運行的可靠性。2)電力艙室線路當(dāng)發(fā)生對地接地故障時將在金屬護(hù)層上感應(yīng)出很高的電壓，導(dǎo)致護(hù)層老化等安全問題，在電力艙室支架間合理化地敷設(shè)線路是解決這個問題的有效措施。電力艙室線路排列分為以下六種情況：直線敷設(shè)等邊三角形排列；直線敷設(shè)直角三角形排列；直線敷設(shè)直線并列排列；正弦形敷設(shè)等邊三角形排列；正弦形敷設(shè)直角三角形排列；正弦形敷設(shè)直線并列排列。綜合管廊電力艙室線路敷設(shè)方式確定原則：1.當(dāng)線路直線敷設(shè)時且其線路拉力滿足要求(一般認(rèn)為線路拉力應(yīng)限制在6kN以下)，又因直線敷設(shè)節(jié)約投資成本且施工較為方便，則優(yōu)先采用直線敷設(shè)；2.當(dāng)線路直線敷設(shè)線路拉力不滿足要求時，則考慮采用正弦形敷設(shè)，并使其線路拉力及線路感應(yīng)電壓均滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種綜合管廊電力艙室線路正弦形敷設(shè)等邊三角形排列時支架布置方法，為綜合管廊電力艙室的支架設(shè)計提供參考。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：一種綜合管廊電力艙室線路正弦形敷設(shè)等邊三角形排列時支架布置方法，高壓線路通過支架托臂敷設(shè)在電力艙室的支架立柱上，高壓線路采用豎向正弦形鋪設(shè)，且三根高壓線路截面成等邊三角形排列，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：

在滿足線路拉力F≤6kN的條件下，根據(jù)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(shù)，單位為1/℃；θ為線路芯線的溫度，單位為℃；n為當(dāng)線路溫度發(fā)生變化時線路的側(cè)向位移，單位為mm；μ為線路摩擦因數(shù)，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(yīng)電壓分析，確定B_max：

E_s＝l·E_so(4)，

E_so＝IX_s(5)，

l＝NLx10^-6(7)，

ω＝2πf(8)，

綜合式(2)至式(8)，在滿足感應(yīng)電壓E_s≤50V的條件下，可以得出線路正弦形幅值的允許最大值B_max；式中，l為線路金屬層的通路上的某一部位與其接地處的距離，單位為km；E_so為單位長度的感應(yīng)電壓，單位為V/km；I為線路導(dǎo)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；ω為角速度，單位為rad/s；S為相鄰線路之間中心距，單位為m；r為待求情況下的線路比載，單位為N/(m·mm²)；f為工作頻率，單位為Hz；