[发明专利]一种电缆敷设牵引力及侧压力计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及输电电缆敷设领域，更具体地，涉及一种电缆敷设牵引力及侧压力计算方法。

背景技术

输电电缆肩负着电能传输的重要任务,一旦其发生问题，势必会给供电造成影响，输电电缆敷设施工时的敷设质量往往会影响输电电缆的使用寿命，为了进一步确保输电电缆敷设施工质量，对输电电缆敷设时的受力分析显得非常重要。

目前我国电力电缆敷设的方式普遍使用“放线架+牵引机+输送机”的方式进行敷设，牵引机牵引力作用于电缆牵引头拖动电缆向前敷设，而牵引头与电缆线芯相连，电缆敷设时线芯承受牵引机提供的牵引力，路径弯曲部位电缆金属护套承受侧压力，电缆路径设计不合理时会使牵引力、侧压力增大，当牵引力、侧压力大于电缆本体所能承受的力时，会造成线芯断线及电缆变形等后果。

国内电缆工程设计阶段甚少有对牵引力、侧压力进行核算，仅在电缆敷设施工时通过安装拉力计、凭经验加装滑轮等方式减少电缆受力，并不能真正起到保护电缆的作用。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种电缆敷设牵引力及侧压力计算方法，在工程设计阶段对设计路径进行输电电缆敷设受力分析，以数据支持客观分析设计路径在技术上的合理性，减少因设计不当而造成电缆敷设施工时断线、变形的情况出现，同时指导敷设施工时采取更加合理地预防措施，提高电缆敷设质量。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种电缆敷设牵引力及侧压力计算方法，包括以下步骤：

S1:用户在客户端输入电缆敷设的基础信息，包括电压等级、电缆截面和护套类型，客户端调用设置于服务器端的数据库，确定电缆重量W与电缆允许最大牵引力及侧压力，所述数据库存储有电缆敷设的经验数据；

S2:通过html5的表格布局输入工井数据和敷设数据，输入完毕后检查输入信息完整性和准确性；

所述工井数据包括工井编号、工井类型和工井参数，所述工井类型包括直线井和转弯井，对于直线井，工井参数包括工井长度L₁和工井摩擦系数u₁；对于转弯井，工井参数包括转弯角度θ、转弯半径r和工井摩擦系数u₁；

所述敷设数据区间编号、敷设方式和敷设参数，所述区间编号表示相邻两个工井之间的区间编号，敷设方式包括隧道、电缆沟、桥架、槽盒、埋管和顶管，对于隧道、电缆沟、桥架、槽盒和埋管，敷设参数包括长度L₂以及敷设摩擦系数μ₂；对于顶管，敷设参数包括长度L₂、角度α、埋深h、弯曲段半径R和敷设摩擦系数μ₂；

S3:按顺序计算每个工井和区间的牵引力；

S301：计算第一个工井的牵引力，直线井的牵引力计算公式为：T₁＝T₀+u₁WL₁；转弯井的牵引力计算公式为：T₁＝T₀+T₀e^u1θ；其中，T₀表示电缆盘摩擦力，μ表示工井摩擦系数，L表示工井长度，θ表示转弯角度；

S302：计算第一个工井到第二个工井区间的牵引力，隧道、电缆沟、桥架、槽盒和埋管区间的计算公式为：T₂＝T₁+u₂WL₂；顶管区间的牵引力计算方法为：将顶管区间分为若干段，分别计算每段的牵引力；

S303：计算第二个工井的牵引力，直线井的牵引力计算公式为：T₃＝T₂+u₁WL₁；转弯井的牵引力计算公式为：T₃＝T₂+T₂e^u1θ；

S304：根据步骤S301-S303所提供的方法，按顺序计算每个工井和区间的牵引力；

S4:计算每个转弯井和顶管区间的侧压力P；

对于转弯井，其侧压力等于该转弯井的牵引力T与转弯半径r的比值，即P＝T/r；

对于顶管区间，其侧压力等于该顶管区间的牵引力与弯曲段半径的比值，即P＝T/R。

优选地，所述的工井摩擦系数默认为μ₁＝0.2。