[发明专利]一种电力拉管中电缆牵引力的计算方法

说明书

本发明涉及一种电力拉管中电缆牵引力的计算方法，首先是根据敷设轨迹将拉管电缆轨迹划分为一定数量的区段，获取电缆敷设各区段内的物理以及几何参数，然后获取拉管电缆入土点处的牵引力并计算造弧区段内的等效长度及倾角，最后通过上述过程得到的相关参数，获取拉管电缆敷设轨迹中关键点的电缆牵引力，本发明基于拉管轨迹的参数读取，着重计算入土点处电缆牵引力以及两个造弧区段内的电缆牵引力计算，修正了电力拉管中入土点处以及两个造弧段处电缆牵引力的计算公式，同时也在计算过程中更加简单高效。

技术领域

本发明属于电网电缆的技术领域，尤其是一种电力拉管中电缆牵引力的计算方法。

背景技术

目前，在电缆牵引力计算方面，遵循的是关于《城市电力电缆线路设计技术规定》中关于电缆牵引力的计算方法，该计算方法通过读取电缆敷设区段内的物理以及几何参数，对电缆牵引力进行计算，计算范围包含水平段敷设、斜直线段敷设、曲线段敷设。

上述方法可以较好地应用于常规敷设方式下的电缆牵引力计算，但针对于计算曲线段牵引力的力学模型，仅适用于较小的曲率半径，当应用于拉管尤其是拉钢管轨迹时，计算结果与实际严重不符，且未明确初设牵引力的计算方法，仅考虑10m长水平段电缆自重的摩擦力，但电力拉管首尾两端往往设置检查井，需要考虑电缆入井转弯段内产生的电缆牵引力影响，因此现有技术中无法有效模拟拉管轨迹中全过程的电缆牵引力计算。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种电力拉管中电缆牵引力的计算方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种电力拉管中电缆牵引力的计算方法，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；

优选地，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；

优选地，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。

优选地，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；

优选地，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：