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《海底電力電纜鎧裝結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度分析及設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2011年第3期電線電纜2011年6月No.32011ElectricWire&CableJan.,2011海底電力電纜鎧裝結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度分析及設(shè)計(jì)夏峰,陳凱,張永明(寧波海纜研究院,浙江寧波315040)摘要:現(xiàn)行的能有效提高海底電力電纜(簡(jiǎn)稱(chēng)海纜)機(jī)械強(qiáng)度的方法是增加鋼絲鎧裝層。鎧裝作為一種強(qiáng)度單元,主要起到承受軸向拉力和為海纜內(nèi)核中的電以及光單元提供機(jī)械保護(hù)的作用。為了使海纜有足夠的柔度,鎧裝一般被設(shè)計(jì)成螺旋纏繞于海纜內(nèi)核外的形式。文中主要論述了海纜機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法,特別是鎧裝的理論計(jì)算設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞:海底電力電纜;鎧裝;機(jī)械強(qiáng)度;彎曲柔度;設(shè)計(jì)中圈分
2、類(lèi)號(hào):TM247.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-6901(2011)034)0084)4AnalysisandDesignoftheMechanicStrengthoftheArmoringinSubmarinePowerCablesXIAFeng,etal(NingbeSubmarineCableResearchInstitute,Ningbo315040,C~na)Abstract:’eefectivemethodnowusedtoraisethemechanicstrengthofsubmarinepowercables(shortSSsubma
3、—rinecables)istoaddawirearmoringtOthecable.Asastrengthmember,thearmoringwithstandslongitudinalpul—lingforceandprovidesmechanicprotectionfortheinsulatedconductorsandfiberunitsinsidesubmarinecables.InordertOprovideforthecablesuficientflexibility,thearmoringisusuallySOdesignedthatitis
4、helicallywoundaroundthefunctionunitsofsubmarinecables.Inthispaper,theauthorsdiscussedmainlythedesignofthemechanicstrengthofsubmarinecables,especiallythedesignofthetheoreticcalculationofthearmoring.Keywords:submarinepowercable;armoring;mechanicstrength;flexibility;design0引言1海纜鎧裝預(yù)設(shè)計(jì)隨
5、著我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高電壓等級(jí)海由于鋼絲鎧裝為螺旋絞合的復(fù)雜結(jié)構(gòu),其機(jī)械底電力電纜(以下簡(jiǎn)稱(chēng)海纜)得到了廣泛應(yīng)用。由強(qiáng)度的計(jì)算非常困難。在對(duì)海纜進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì)于海纜的外徑不斷增大,要求海纜本身具有更高的前,須對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中所用的理論作基本假定,以明確機(jī)械強(qiáng)度,以便承受重力荷載;同時(shí)海纜在敷設(shè)以及其需要滿足的必要條件。運(yùn)行中,尤其是海纜發(fā)生故障需要打撈修理時(shí),將承1.1海纜鎧裝設(shè)計(jì)的基本假定?受比正常敷設(shè)時(shí)更大的荷載,這些都對(duì)其機(jī)械強(qiáng)度(1)同一截面上的所有鎧裝鋼絲有相同的伸長(zhǎng)提出了更高的要求。由于海纜的功能單元結(jié)構(gòu)相對(duì)和扭轉(zhuǎn)等變形量,即平截面假定;固定
6、,而且原則上不作為承載單元,提高海纜機(jī)械強(qiáng)(2)海纜在初始無(wú)受力狀態(tài)時(shí)層問(wèn)沒(méi)有摩擦;度一般采用的方法是在海纜功能單元外增加一層或(3)鎧裝鋼絲所發(fā)生的力學(xué)行為皆在彈性范圍者多層鋼絲鎧裝,因此鎧裝的設(shè)計(jì)就成為海纜機(jī)械內(nèi);強(qiáng)度設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。(4)忽略層間和層內(nèi)的摩擦,忽略層間的互相作用力,層間可完全滑動(dòng)。1.2每層鎧裝覆蓋的密集度收稿日期:2010-09-16根據(jù)鎧裝覆蓋密集程度的不同,相同的海纜節(jié)基金項(xiàng)目:國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目第2子課題“大長(zhǎng)度圓半徑可以有不同的鎧裝鋼絲根數(shù)。通常選取的鎧220kV光電復(fù)合交聯(lián)電纜工藝技術(shù)與關(guān)鍵裝覆蓋密集度在90%一100%,因?yàn)?/p>
7、在這個(gè)范圍內(nèi)裝備的研究(2007BAEI9B02)”.鎧裝結(jié)構(gòu)具有更好的穩(wěn)定性。根據(jù)幾何關(guān)系,可以作者簡(jiǎn)介:夏峰(1985一),男,寧波海纜研究院院長(zhǎng).作者地址:浙江寧波市高新區(qū)揚(yáng)帆路999弄t號(hào)得到一個(gè)近似計(jì)算鎧裝覆蓋密集度c的方法,其誤[315040].差在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)J:2011年第3期電線電纜2011年6月No.32011ElectricWire&CableJun.,2011Ci=nidi度,但同時(shí)彎曲的柔度也較低;當(dāng)鎧裝纏繞角度變大×100%(1)時(shí),其導(dǎo)致結(jié)果正好反之。因此,只有通過(guò)合理選擇式中,c為鎧裝覆蓋密集度(%);/7,i為每層鎧裝鋼
8、鎧裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù),才能找到最優(yōu)的平衡點(diǎn),以滿絲根數(shù)