[发明专利]一种电力拉管中电缆牵引力的计算方法

权利要求书

1.一种电力拉管中电缆牵引力的计算方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

步骤1：根据敷设轨迹将拉管电缆轨迹划分为一定数量的区段；

步骤2：获取上述步骤中电缆敷设各区段内的物理以及几何参数；

步骤3：获取拉管电缆入土点处的牵引力；

步骤4：利用步骤2中的参数，计算电缆敷设造弧区段内的等效长度及倾角；

步骤5：利用步骤2到步骤5的相关参数，计算拉管电缆敷设轨迹中关键点的电缆牵引力。

2.根据权利要求1所述的电力拉管中电缆牵引力的计算方法，其特征在于：所述步骤1中所述一定数量的区段分为五个区段，所述五个区段分别为第一造斜段、第一造弧段、水平段、第二造弧段和第二造斜段。

3.根据权利要求1所述的电力拉管中电缆牵引力的计算方法，其特征在于：所述步骤2中各区段的物理以及几何参数包括读取入土角α、出土角α'、第一造斜段长度L1、第一造弧段长度L2、水平段长度L3、第二造弧段长度L4、第二造斜段长度L5、第一造弧段曲率半径、第二造弧段曲率半径和拉管轨迹的最大深度H。

4.根据权利要求1所述的电力拉管中电缆牵引力的计算方法，其特征在于：所述步骤3中拉管电缆入土点处的牵引力T1的计算公式如下：

其中：

μ₁：电缆与输送机之间的摩擦系数；

W：电缆单位重量，单位为N/m；

r：电缆管道的弯曲半径，单位为m；

π/2：电缆由垂直进入检查井至水平段之间对应的弧度；

电缆在π/2角度内敷设时的摩擦力增大系数；

L：缆盘至检查井之间的水平距离；

r：检查井内电缆的转弯半径。

5.根据权利要求1所述的电力拉管中电缆牵引力的计算方法，其特征在于：所述步骤4中电缆敷设造弧区段内的等效长度及倾角包括第一造弧段倾角β、第二造弧段倾角β'、第一造弧段等效长度L_弧、第二造弧段等效长度L_弧'；所述电缆敷设造弧区段内的等效长度及倾角的具体计算公式如下：

所述第一造弧段倾角：β＝arctan((H-L₁tanα)/L₂)

所述第二造弧段倾角：β'＝arctan((H-L₅tanα')/L₄)

所述第一造弧段等效长度：

所述第二造弧段等效长度：

其中：

α：入土角；

α'：出土角；

H：拉管轨迹的最大深度；

L1：第一造斜段长度；

L2：第一造弧段长度；

L3：水平段长度；

L4：第二造弧段长度；

L5：第二造斜段长度。

6.根据权利要求1所述的电力拉管中电缆牵引力的计算方法，其特征在于：所述步骤5中关键点的电缆牵引力包括第一造斜段终点处电缆牵引力T2、第一造弧段终点处电缆牵引力T3、水平段终点处电缆牵引力T4、第二造弧段终点处电缆牵引力T5和第二造斜段终点处电缆牵引力T6；所述关键点的电缆牵引力具体公式如下：

所述第一造斜段终点处电缆牵引力:T₂＝T₁+WL₁(μcosα-sinα)/cosα

所述第一造弧段终点处电缆牵引力:

所述所述水平段终点处电缆牵引力：T₄＝T₃+μWL₃:

所述第二造弧段终点处电缆牵引力：

所述第二造斜段终点处电缆牵引力：T₆＝T₅+WL₅(μcosα'+sinα')/cosα'

其中：

μ：电缆与管材之间的摩擦系数；

L1：第一造斜段长度；

L2：第一造弧段长度；

L3：水平段长度；

L4：第二造弧段长度；

L5：第二造斜段长度；

α：入土角；

α'：出土角；

β：第一造弧段倾角；

β'：第二造弧段倾角；

T1：拉管电缆入土点处的牵引力；

W：电缆重量，单位为N/m。