Kabelvärmeutvidgning och dess lösningar

När belastningsströmmen förändras och omgivningstemperaturen förändras kommer strömkabeln att genomgå termisk expansion och sammandragning. Kärnanes termiska expansion och sammandragning ger en mycket stor termomekanisk kraft. Ju större tvärsnittet i kabelkärnan, desto större är den termomekaniska kraften. Samtidigt kommer kärn- och metallhöljet också att uppleva krypning på grund av flera cykler av termisk expansion och sammandragning.

Termisk expansion och sammandragning utgör ett stort hot mot driften av kraftkablar, vilket kan göra att körkablarna rör sig, glider av och till och med skadar kablarna och tillbehören. Därför måste uppmärksamhet ägnas åt den termiska expansionen och sammandragningen av stora tvärsnittskablar.

Låt oss nu göra en enkel analys av hoten mot säker drift orsakad av den termiska expansionen och sammandragningen av kablar under olika läggningsmetoder:
1. När kabeln lägger direkt begränsas kabeln av den omgivande jorden och hela kabeln kan inte förskjutas. Därför kommer kärnan att generera en stor drivkraft vid de två ändarna av linjen under verkan av termomekanisk kraft, vilket gör att slutet fördrivs. Det utgör ett stort hot mot säkerheten för kabeltillbehör.
2. När det kvarvarande röret läggs kommer kabeln inte att begränsas i sidled. Under verkan av termomekanisk kraft kommer kabeln att producera böjdeformation. Med den kontinuerliga förändringen av kabeltemperaturen kommer böjningsdeformationen att inträffa upprepade gånger, vilket får kabelmetallmanteln att producera trötthetsspänning.
3. När man lägger i en tunnel placeras kablar i allmänhet på stöd utan styv fixering, så den termiska expansionen av kablarna är stor, och de är benägna att glida när de lägger sig på ett lutande plan. Allvarlig förskjutning kommer sannolikt att inträffa vid kabelns sväng. Förändringar och upprepade böjningsdeformationer kommer att orsaka trötthetsspänning på kabelmetallmanteln.

Motsvarande motåtgärder till ovanstående faror måste börja från design och produktion av kablar och tillbehör, kabelkretsdesign och konstruktion.

1. Kablar och tillbehör. För att minska den termiska expansionen och sammandragningen av stora tvärsnittskablar bör kabelkärnan vara delad tråd, vilket inte bara kan minska förlusten av kärnan, utan också den termomekaniska kraften som genereras per enhetsområde är mindre än för andra typer av ledningar. Utformningen av kabeltillbehör måste anses kunna motstå kabelns termomekaniska kraft utan skador.

2. För närvarande finns det två typer av kabelmetallmantel: aluminiumhölj och aluminiumlegeringsmantel. Deras prestanda är helt annorlunda. Jämfört med aluminiumlegeringshöljet kan aluminiumhöljet förbättra kabelns körprestanda, så antikorrosionskraven är särskilt höga. För konstruktion är det i allmänhet tillrådligt att välja aluminiumhölj för kabelhöljet.

3. Direkt begravda kablar kan läggas i en serpentinform nära terminalen, såsom i kabelskiktet i en transformatorstation, för att absorbera deformation och minska ändstjutningen. Konsolen bör fastställas styvt för att förhindra att terminalen skadas på grund av kabelförskjutning.

4. När man lägger stora tvärsnittskablar i rörledningen, för att förhindra att kabeln böjs och deformeras, kan rören med kabeln fyllas med bentonit. Det kan störas störande vid utgången av rörets rörelse väl och fastställs styvt på båda sidor av kabelleden för att skydda kabelfogens säkerhet.

5. Kablar i tunneln kan läggas i en serpentinform för att absorbera deformationen orsakad av termomekaniska krafter. När man lägger på ett lutande plan måste kablarna fixas, och kablarna på båda sidor av foget måste fastställas styvt för att skydda kabelfogarnas säkerhet.