長(zhǎng)光解析電力光纜ADSS應(yīng)用研究
時(shí)間:2016-01-11 16:55:01 來(lái)源:
環(huán)境問(wèn)題
環(huán)境因素包括溫度、覆冰、風(fēng)載和相導(dǎo)線,在不同程度上對(duì)光纜性態(tài)產(chǎn)生影響。
溫度影響
由光纜懸掛方程根據(jù)材料的物理參數(shù)可以獲得光纜隨溫度變化的關(guān)系,計(jì)算表明這種影響較小,對(duì)于在區(qū)域范圍溫度變化不規(guī)則或分布不均勻時(shí),仿真計(jì)算尚待探索,也需要實(shí)驗(yàn)配合。
覆冰影響
在假定覆冰厚度條件下,根據(jù)光纜參數(shù)可以計(jì)算出光纜的性態(tài),表明覆冰對(duì)光纜影響較大。該過(guò)程未考慮覆冰的分布狀態(tài),也未考慮變化過(guò)程,因此,覆冰影響的進(jìn)一步考慮應(yīng)覆蓋分布式計(jì)算和暫態(tài)分析。
風(fēng)載影響
該過(guò)程包括刮風(fēng)時(shí)的光纜擺動(dòng)的暫態(tài)過(guò)程和達(dá)到某位置后的平衡狀態(tài),通過(guò)力學(xué)原理可以建立簡(jiǎn)化模型計(jì)算該過(guò)程,并取得了一定的結(jié)果。如果考慮風(fēng)速的變化及區(qū)域分布的變化,則過(guò)程非常復(fù)雜,需要更完善的模型和大容量的計(jì)算。
相導(dǎo)線影響
相線一方面通過(guò)構(gòu)造高壓環(huán)境對(duì)光纜產(chǎn)生電氣方面的影響,另一方面在動(dòng)態(tài)環(huán)境中,相導(dǎo)線也會(huì)發(fā)生較大變化。從而導(dǎo)致與光纜的距離可能超過(guò)安全規(guī)范(包括電腐蝕的要求),因此,在光纜的應(yīng)用中也必須考慮相導(dǎo)線這種特殊環(huán)境因素的影響。
安裝附件影響
金具末端參差不齊,存在金屬尖端或突起,是電荷和電場(chǎng)的集中點(diǎn),實(shí)驗(yàn)及實(shí)際線路已觀察到金具末端的電暈放電現(xiàn)象,是除干帶電弧放電外的又一大電腐蝕原因,對(duì)光纜運(yùn)行質(zhì)量影響很大。目前已有對(duì)末端處理的方法或在末端加其他器件,以降低該處場(chǎng)強(qiáng),減少由于電暈造成的損傷。
防振鞭靠近金具末端附近,處在較高的電場(chǎng)中,容易發(fā)生電腐蝕。由于環(huán)境及氣象條件的影響,在光纜和防振鞭的表面接觸部分可能存在污垢和水分,在高場(chǎng)強(qiáng)作用下容易產(chǎn)生漏電流,從而對(duì)光纜造成損傷。目前實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)均已觀察到該現(xiàn)象,并采取了某些措施,如將防振鞭外推一定距離或采用其他防震措施。但這些措施對(duì)光纜電腐蝕的改善程度(定量)和防振效果的影響尚不得知。而這些措施的具體應(yīng)用仍需一定的實(shí)驗(yàn)與理論研究支持。
目前通用的方法均假定光纜為柔索,采用懸鏈線描述架空ADSS光纜的狀態(tài),從而可以導(dǎo)出弧垂、張力等相關(guān)關(guān)系,通過(guò)查表或采用計(jì)算軟件可以完成工程計(jì)算。
動(dòng)態(tài)條件下則更為復(fù)雜,如光纜在微風(fēng)作用下會(huì)發(fā)生振動(dòng),且振動(dòng)頻率與風(fēng)速和光纜直徑有關(guān)。由于材料和結(jié)構(gòu)差異,光纜與同環(huán)境下的金屬導(dǎo)線相比,振動(dòng)特性明顯不同。同樣溫度、覆冰和風(fēng)載環(huán)境,光纜自阻尼較小,感受的振動(dòng)更大。因此對(duì)該問(wèn)題的綜合研究尤其是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究將具有實(shí)際意義。
電腐蝕問(wèn)題
電腐蝕問(wèn)題一直是困擾用戶和廠家的難以解決的問(wèn)題,首先電腐蝕的機(jī)理和規(guī)律還未完全搞清楚,定量化的參數(shù)指標(biāo)還未提出,實(shí)驗(yàn)室難以模擬真實(shí)環(huán)境,計(jì)算機(jī)仿真難度較大,這都為問(wèn)題的解決帶來(lái)困難。
就工程應(yīng)用而言,光纜電腐蝕的避免,需要對(duì)線路掛點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),即使只考慮靜態(tài)條件,也將涉及復(fù)雜的電磁場(chǎng)計(jì)算,牽涉因素較多,包括鐵塔、導(dǎo)線弧垂、檔距、地線、金具等,是一個(gè)典型的三維計(jì)算問(wèn)題。一般方法是采用模擬電荷法,通過(guò)計(jì)算導(dǎo)線模擬電荷進(jìn)而求解空間任意點(diǎn)的電位或場(chǎng)強(qiáng)。計(jì)算精度與具體的算法處理有關(guān)。前幾年國(guó)內(nèi)大多采用二維方法處理,快速簡(jiǎn)便,能在一定程度上描述問(wèn)題,但由于無(wú)法考慮鐵塔和弧垂的影響,其局限性已逐步為用戶所認(rèn)識(shí)。目前,更傾向于采用三維計(jì)算方法對(duì)掛點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,結(jié)合適當(dāng)?shù)姆治龃_定光纜的掛點(diǎn)。
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環(huán)境因素包括溫度、覆冰、風(fēng)載和相導(dǎo)線,在不同程度上對(duì)光纜性態(tài)產(chǎn)生影響。
溫度影響
由光纜懸掛方程根據(jù)材料的物理參數(shù)可以獲得光纜隨溫度變化的關(guān)系,計(jì)算表明這種影響較小,對(duì)于在區(qū)域范圍溫度變化不規(guī)則或分布不均勻時(shí),仿真計(jì)算尚待探索,也需要實(shí)驗(yàn)配合。
覆冰影響
在假定覆冰厚度條件下,根據(jù)光纜參數(shù)可以計(jì)算出光纜的性態(tài),表明覆冰對(duì)光纜影響較大。該過(guò)程未考慮覆冰的分布狀態(tài),也未考慮變化過(guò)程,因此,覆冰影響的進(jìn)一步考慮應(yīng)覆蓋分布式計(jì)算和暫態(tài)分析。
風(fēng)載影響
該過(guò)程包括刮風(fēng)時(shí)的光纜擺動(dòng)的暫態(tài)過(guò)程和達(dá)到某位置后的平衡狀態(tài),通過(guò)力學(xué)原理可以建立簡(jiǎn)化模型計(jì)算該過(guò)程,并取得了一定的結(jié)果。如果考慮風(fēng)速的變化及區(qū)域分布的變化,則過(guò)程非常復(fù)雜,需要更完善的模型和大容量的計(jì)算。
相導(dǎo)線影響
相線一方面通過(guò)構(gòu)造高壓環(huán)境對(duì)光纜產(chǎn)生電氣方面的影響,另一方面在動(dòng)態(tài)環(huán)境中,相導(dǎo)線也會(huì)發(fā)生較大變化。從而導(dǎo)致與光纜的距離可能超過(guò)安全規(guī)范(包括電腐蝕的要求),因此,在光纜的應(yīng)用中也必須考慮相導(dǎo)線這種特殊環(huán)境因素的影響。
安裝附件影響
金具末端參差不齊,存在金屬尖端或突起,是電荷和電場(chǎng)的集中點(diǎn),實(shí)驗(yàn)及實(shí)際線路已觀察到金具末端的電暈放電現(xiàn)象,是除干帶電弧放電外的又一大電腐蝕原因,對(duì)光纜運(yùn)行質(zhì)量影響很大。目前已有對(duì)末端處理的方法或在末端加其他器件,以降低該處場(chǎng)強(qiáng),減少由于電暈造成的損傷。
防振鞭靠近金具末端附近,處在較高的電場(chǎng)中,容易發(fā)生電腐蝕。由于環(huán)境及氣象條件的影響,在光纜和防振鞭的表面接觸部分可能存在污垢和水分,在高場(chǎng)強(qiáng)作用下容易產(chǎn)生漏電流,從而對(duì)光纜造成損傷。目前實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)均已觀察到該現(xiàn)象,并采取了某些措施,如將防振鞭外推一定距離或采用其他防震措施。但這些措施對(duì)光纜電腐蝕的改善程度(定量)和防振效果的影響尚不得知。而這些措施的具體應(yīng)用仍需一定的實(shí)驗(yàn)與理論研究支持。
目前通用的方法均假定光纜為柔索,采用懸鏈線描述架空ADSS光纜的狀態(tài),從而可以導(dǎo)出弧垂、張力等相關(guān)關(guān)系,通過(guò)查表或采用計(jì)算軟件可以完成工程計(jì)算。
動(dòng)態(tài)條件下則更為復(fù)雜,如光纜在微風(fēng)作用下會(huì)發(fā)生振動(dòng),且振動(dòng)頻率與風(fēng)速和光纜直徑有關(guān)。由于材料和結(jié)構(gòu)差異,光纜與同環(huán)境下的金屬導(dǎo)線相比,振動(dòng)特性明顯不同。同樣溫度、覆冰和風(fēng)載環(huán)境,光纜自阻尼較小,感受的振動(dòng)更大。因此對(duì)該問(wèn)題的綜合研究尤其是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究將具有實(shí)際意義。
電腐蝕問(wèn)題
電腐蝕問(wèn)題一直是困擾用戶和廠家的難以解決的問(wèn)題,首先電腐蝕的機(jī)理和規(guī)律還未完全搞清楚,定量化的參數(shù)指標(biāo)還未提出,實(shí)驗(yàn)室難以模擬真實(shí)環(huán)境,計(jì)算機(jī)仿真難度較大,這都為問(wèn)題的解決帶來(lái)困難。
就工程應(yīng)用而言,光纜電腐蝕的避免,需要對(duì)線路掛點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),即使只考慮靜態(tài)條件,也將涉及復(fù)雜的電磁場(chǎng)計(jì)算,牽涉因素較多,包括鐵塔、導(dǎo)線弧垂、檔距、地線、金具等,是一個(gè)典型的三維計(jì)算問(wèn)題。一般方法是采用模擬電荷法,通過(guò)計(jì)算導(dǎo)線模擬電荷進(jìn)而求解空間任意點(diǎn)的電位或場(chǎng)強(qiáng)。計(jì)算精度與具體的算法處理有關(guān)。前幾年國(guó)內(nèi)大多采用二維方法處理,快速簡(jiǎn)便,能在一定程度上描述問(wèn)題,但由于無(wú)法考慮鐵塔和弧垂的影響,其局限性已逐步為用戶所認(rèn)識(shí)。目前,更傾向于采用三維計(jì)算方法對(duì)掛點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,結(jié)合適當(dāng)?shù)姆治龃_定光纜的掛點(diǎn)。
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