[发明专利]综合管廊电力舱室线路直线敷设等边三角形排列时支架布置方法

说明书

技术领域

本发明属于综合管廊系统领域，具体涉及一种综合管廊电力舱室线路直线敷设等边三角形排列时支架布置方法。

背景技术

最近这些年，伴随着都市的急速发展，市中心的负荷密度越来越大，当架空走廊困难或无法与城市供电需求相一致时，都市电网配电系统大部分采用综合管廊传输分配系统，便于提高电力系统抵抗自然灾害的能力并且能最大限度的利用土地资源。长距离、高电压、大截面高压线路在大、中都市的经济发达区和人口密集区的配电网架中占据了十分重要的地位，电力线路的管理维护和安全运行也变得越来越重要了。虽然综合管廊的建造成本远大于目前广泛采用的架空式管线和直埋式的敷设方式，但为了增强高压线路的稳定性、耐久性，减少重复开挖，地下空间和维护成本，提高城市生活，改善城市环境，以及从提高管理的角度出发，必然具有很好的经济效益和社会效益，且能实现一次投入达到终生受益的目的。高压线路在综合管廊电力舱室内运行条件较好，环境相对恒定，运行管理便利，特别是在主城干线配电网上，当有较多高压线路铺设其中时，其在经济指标等方面能体现出合理性。

结合施工运行和工程实际，综合管廊电力舱室布置存在两方面问题：1)综合管廊电力舱室长度一般为数公里、传输电流数值很大，由于热学特性作用产生的热机械力如不能合理释放的状况下，将引起高压线路外套的破坏并且对线路附属设施和附件产生损害。当直线形铺设不能满足力学特性时，高压线路在综合管廊电力舱室内采用正弦形铺设，能很好的抵消热学特性的突变量，减少力学应力，提高高压电网运行的可靠性。2)电力舱室线路当发生对地接地故障时将在金属护层上感应出很高的电压，导致护层老化等安全问题，在电力舱室支架间合理化地敷设线路是解决这个问题的有效措施。电力舱室线路排列分为以下六种情况：直线敷设等边三角形排列；直线敷设直角三角形排列；直线敷设直线并列排列；直线敷设等边三角形排列；正弦形敷设直角三角形排列；正弦形敷设直线并列排列；综合管廊电力舱室线路敷设方式确定原则：1.当线路直线敷设时且其线路拉力满足要求(一般认为线路拉力应限制在6kN以下)，又因直线敷设节约投资成本且施工较为方便，则优先采用直线敷设；2.当线路直线敷设线路拉力不满足要求时，则考虑采用正弦形敷设，并使其线路拉力及线路感应电压均满足要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种综合管廊电力舱室线路直线敷设等边三角形排列时支架布置方法，为综合管廊电力舱室的支架设计提供参考。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种综合管廊电力舱室线路直线敷设等边三角形排列时支架布置方法，高压线路通过支架托臂敷设在电力舱室的支架立柱上，高压线路采用直线敷设，且三根高压线路截面成等边三角形排列，每根高压线路均为单芯电缆，其特征在于：它包括以下步骤：

线路拉力F计算公式：

F＝ΦΔθEA(1)，

式中，Φ为线路膨胀指数，单位为1/℃；Δθ为线路芯线温度变化量，单位为℃；E为线路杨氏模量，单位为N/mm²；A为线路芯线的截面积，单位为mm²；

在式(1)满足线路拉力F≤6kN时，综合管廊电力舱室高压线路采用直线敷设；

对感应电压E_s进行分析，得到所述的支架托臂的宽度C和支架立柱的间距L：

E_s＝l·E_so(2)，

E_so＝IX_s(3)，

l＝NLx10^-6(5)，

ω＝2πf(7)，

C＝2D+n(9)，

式中，E_s为感应电压，单位为V；l为线路金属层的通路上的某一部位与其接地处的距离，单位为km；E_so为单位长度的感应电压，单位为V/km；I为线路导体正常工作电流，单位为安培；X_s为线路的单位长度电阻，单位为Ω/km；ω为角速度，单位为rad/s；S为相邻单芯线路之间中心距，单位为m；r为待求情况下的高压线路比载，单位为N/(m·mm²)；x为相位角；N为正弦形波长的个数，无量纲；L为线路直线敷设时单元长度的一半，即支架立柱的间距，单位为mm；n为当线路温度发生变化时线路的侧向位移，单位为mm；f为工作频率，单位为Hz；θ为线路芯线的温度，单位为℃；D为线路的外直径，单位为mm；