随着城市供电量的增长，各电压等级的主变容量亦在不断提高，因此电缆的输送容量亦需不断提高［1］。对于220kV输电线路来说，大截面电缆在电网建设中的应用越来越多。无锡220kV长江变电站位于无锡高新科技开发区，该变电站是为缓解无锡新区日益增长的负荷问题而建的。由于受地形限制，该站与其他变电站的联络，需建设2条220kV电缆线路，其中一条路径长度为1．8km，另一条为0．6km，该2条电缆线路均采用2500mm2大截面电缆。对如此超大截面高压电缆，在进行施工图设计时，如果仍依靠以往经验，象常规电缆一样设计，会引起很多问题。因为大截面电缆本身重量大，又需要考虑蛇行敷设，如果不对支架及夹具进行受力计算，则不能确定其强度满足电缆敷设和运行的要求，难以保证大截面高压电缆的正常运行［2-5］。文中以220kV长江变电站工程为例，就220kV/2500mm2大截面电缆的支架及夹具的选择作一些探讨。

1 大截面电缆蛇行敷设相关参数的确定

电缆截面越大，意味着线芯中流通的电流也越大，电流变化引起的铜芯温度变化将产生一个机械变力，也即通常所说的热机械力。如果忽略对这一热机械力的考虑，则电缆无法处于一个安全的环境中运行。因此，在大截面电缆工程的设计初始，就应当对该问题加以考虑，并对相应的附件即夹具和支架重新设计选择。

正弦波形敷设方式是将电缆在两个相邻夹具之间以轴线为基准作交替方向的偏置，形成正弦波形，也称蛇形敷设。该种敷设方式的优点在于当电缆运行发热时，其产生的膨胀将为电缆的初始曲率所吸收，所以线路只是稍微增大曲率，不会使金属护套产生危险的疲劳应力。进行这种敷设时相邻两个夹具之间的间距(即半波长)和偏置幅值(即波幅)的最佳值取决于电缆的重量和刚度。

电缆线路运行过程中，作用在电缆上的变形力即为线芯发热时的膨胀推力［3］。由于温升，线芯产生的膨胀推力P为:

 

式中:α为线芯的线膨胀系数，1/℃;Δθ为线芯的最大允许温升，℃;E为线芯的弹性模量，N/mm2;A为线芯的截面积，mm2。

当电缆被固定时，膨胀推力作用于电缆上产生的伸长量为:

 

式中:T为温差，℃;L为固定端之间电缆长度，mm。

(3)电缆夹具宽度不小于100mm，满足350N的瞬时电动力，160N的弧形轴向力;

 

表1 蛇形弧轴向力计算

  

注:W为电缆单位重量，N/mm;EI为电缆抗弯刚性，N·mm2;n为电缆幅向滑移量，mm;B为蛇形幅宽，mm;L为蛇形弧半个节距长度，mm;t为温升，℃;“+”为拉张应力，“－”为压缩力。公式参考《城市电力电缆线路设计技术规定》(DL/T 5221-2016)。

 

金属护套 原点校正值 敷设方式 温度下降时 温度上升时×0．8垂直蛇形 +WL2 2B水平蛇形 +μWL2 2B ×0．8 －8EI B2有—αt 2－ 8EI(B+n)2αt 2－ μWL2 2(B+n)αt2×0．8 －8EI B2－ 8EI(B+n)2αt 2+ WL2 2(B+n)×0．8无+8EI B2 αt2×0．8水平蛇形 +8EI B2+μWL2 2B ×0．8 － 8EI(B+n)2 αt 2－ μWL2 2(B+n)αt2垂直蛇形 +8EI B2 αt2+W L2 2B ×0．8 － 8EI(B+n)2 αt2+ WL2 2(B+n)×0．8

根据表1公式计算结果如表2所示。

 

表2 热膨胀计算参数表

  

6000 200 220 33 31 233 251 307 279 －1 235 －1 065 4000 200 220 20 20 220 240 137 114 －899 －737

波长越大波幅越小，产生的推力也越大;反之，则推力减小。但具体到工程应用中会出现另一个问题:波长越大，则工程施工时需要的固定金具数会减少，但现有隧道内空间有限，无法满足波幅的要求;另一方面，波长小则固定金具数量相应增加，施工安装复杂度及工程造价势必会升高。因此，结合本工程的实际情况，设计时考虑采用垂直蛇行敷设的形式，半波长取4．0m，相应的波幅为200mm。这样的组合无论是从安装的可实施性、工程造价以及安全可靠性等各方面均能满足要求。

另外，电缆运行过程中还会在故障情况下遇到短路电动力。假设导体截面2500mm2，电缆线路短路后，短路电流会达到50kA，相邻两电缆间距300mm时，每米电缆产生的短路电动力为168．8N。

2 电缆夹具的受力分析及选择

电缆夹具承受的力主要考虑是电缆热胀冷缩所产生的轴向力、短路情况下的短路电动力［6-7］。

为了同时解决该样机的维间耦合和多维加载两个问题,本文提出了一种新的思路,即在获取标定数据时同时进行单维加载和多维加载,再使用上述两种方法分别解耦运算,观察解耦效果如何,是否可以投入使用。

(5)电缆夹具内表面能与电缆保证在80%以上的接触面。

短路电动力经计算为每米168．8N，半波长4m内考虑由2个电缆夹共同承担，故每个电缆夹承受的短路电动力为350N左右。

特别需要指出的是，电缆夹具在施工时加工厂家应提供在满足设计要求受力值情况下的紧固螺栓的标准力矩，供施工单位使用，避免因施工时紧固力矩过大而损伤电缆。

谈判开始后，俄国坚持以中国常驻卡伦为界，想占领卡伦之外之地。明谊虽据理驳斥，未予同意。同治二年(1863)3月下旬起，俄国西西伯利亚总督出动俄兵，向中国西部境内纵深地带推进，直指塔尔巴哈台、科布多、斋桑淖尔和伊犁等战略要地。

(1)电缆夹具采用非磁性铝合金夹具或高强度复合材料夹具;

(2)电缆夹具表面光滑、无毛刺，便于安装，外表面作防腐处理，能满足长期浸泡在水中，保证使用寿命30a;

同电缆夹具的受力计算相同，在接头处，电缆支架需要考虑承受最大轴向力的作用，设计时把该处的支架考虑为B型支架;在非接头处，需要考虑轴向张力差的问题，设计时把该处的支架考虑为A型支架。

在牧场生产成本中，泌乳牛饲养当属最高，第二大就是后备牛饲养。因此，从成本节约方面来说，首先要考虑泌乳牛，其次要考虑后备牛，因为后备牛不能产生任何收益，只能消耗成本，降低后备牛饲养成本最重要的策略是：在不影响它生长发育以及后期产奶性能的前提下，尽可能缩短第一次产犊时间。

在设定L的前提下，就可以利用式(1)和式(2)计算出蛇形敷设的波长、波幅及膨胀推力。而垂直蛇行敷设电缆温度下降或温度上升的轴向力和滑移量根据表1计算。

(4)电缆夹具内应加厚度不小于3mm的耐腐、阻燃的橡皮垫层;

结合工程实际，提出以下几个电缆夹具的选择要求:

按本工程设计情况，轴向力最大值约900N，该作用力主要作用于中间接头及电缆终端处，可以考虑用2～3个电缆夹连续固定的方式，来降低每个电缆夹具所承受的推力，并在终端、接头两侧采用固定卡具固定，使未端的推力的合力为零。对于一般非接头处的电缆夹具，应考虑电缆夹两侧施工的蛇行弧幅存在施工误差所引起的张力差(正常情况下是互相抵消的)，按常规考虑存在10%的弧幅差，计算得该轴向张力差为160N左右。

1．2．1 测试方法 测试仪器用美国产Grason－Stadler GSI 38，Auto－tymp型声阻抗仪。测听要求测试环境相对安静，测试前检查耳部去除耵聍。有耳部解剖畸形者不进行测试。

3 电缆支架的受力分析及选择

电缆支架承受的力主要考虑是电缆热胀冷缩所产生的轴向力、短路情况下的短路电动力，以及电缆自身的重量，另外还需考虑在支架上敷设电缆所产生的摩擦力。

混合学习理论认为要将互联网技术与学科课程结合，在教学过程有效地融合教育信息技术，建构一种新的课堂教学结构。该结构模式既能发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又能充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性，同时，营造一种资源共享、信息快速灵活地获取、丰富多样的互动交流的教学环境。

短路电动力作用的情况也基本同夹具相同，A、B型支架都需考虑短路电动力的作用。

对于电缆支架来说，电缆及附件本身的质量所产生的作用力也是不可忽视的。220kV 2500mm2大截面电缆自身的质量约每米40N，若半波长为4m，每个A型支架上其承受的每回电缆的质量就要达到160N。对于B型支架来说，另要考虑能支撑质量300N的电缆中间接头的要求。

(1)电缆支架的立柱及托架在该环境下，应能够保证结构强度可靠、防腐层牢固耐用、防腐年限达到设计要求。

结合工程实际，提出以下几个电缆支架的选择要求:

另外，因大截面电缆其工作电流在1000A以上，为了降低在钢制架横担上产生涡流作用所引起的发热，所以电缆支架宜选用非磁性材料不锈钢制作。

众所周知，传统铣刨加铺工艺耗时长并需整幅或半幅封闭道路，而且铣刨时还会产生噪音、扬尘和废料污染，更重要的是，铣刨时产生的振动会容易引起桥梁的共振，给桥梁的质量安全带来极大威胁。与此同时，传统工艺(含微表处)治标不治本，原桥面的病害没有得到解决、材料没有得到改善，而且还会增加桥梁恒载。

(2)电缆支架制造所用钢材应符合GB 700-1988碳素结构钢的要求。要有出厂合格证和抽检报告，如果选用其他钢材，必须符合现行国家标准并征得设计单位同意。

(3)A型电缆支架采用隔磁性不锈钢，表面光滑，无尖角和毛刺，满足长期浸泡在水中，并能承受550N的力。

[1]There are plenty of differences between China’s supply-siders and those who shaped Mr Reagan’s programme,not least in their diagnosis of their respective economies’ills.（2016-01-02）

“超越开放获取”的提出者开放获取知识库联盟（COAR）强调，开放获取的目的不只是为了方便开放获取，更是要建立一个可持续的全球型知识共享空间，代表不同社区与区域的需求，允许所有的研究者广泛参与，同时促进学术交流的积极变革和创新。

(4)B型电缆支架采用隔磁性不锈钢，表面光滑，无尖角和毛刺，满足长期浸泡在水中，并能承受700N的力。

夕阳西下，又有从北京方向来的列车准备进站了。一听北京方向来的，他精神一振吸了鸦片似的。他想，橘红一定在这次车上。车站广播说，北京来的一次特快列车很快就进站了，服务员请做好接车准备。这时，他眼睛瞪得溜圆，眼皮一眨不眨盯紧出口。橘红虽在滨湖工作过，但估计她没到过竹溪街，那时竹溪街并不出名；就算晓得有个竹溪街，也找不到他住的地方。欧阳橘红来了后，就不让她再离开滨湖了，他要办个热热闹闹，体体面面的婚礼。都一把年纪了，再生个孩子已不现实，尽管不可能生孩子，他也要把家搞得红红火火。老沟林场存的五千块钱，加这几年的积蓄，都是计划和欧阳橘红成家用的。他要让橘红，在温暖的家里，渡过幸福美满的晚年。

(5)电缆所有支架需能可靠接地，且接地处需做防腐处理，处理等级不低于支架本身的防腐要求。

4 总结

随着城市的发展，供电量的不断增长，220kV乃至500kV输电线路采用大截面电缆是形势所趋。但目前220kV及以上大截面电缆的应用还不是非常广泛，相应的设计、施工上还存在相当的技术难关。文中以无锡220kV长江变电站进线为例，对大截面电缆线路支持电缆的夹具及支架进行了理论计算和探讨，希望能为今后大截面电缆线路设计提供一些经验和理论依据。

参考文献

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［2］ 胡开．110kV高压电缆的施工技术与质量控制［J］．科技资讯，2017(26):44-45．

［3］ 曹宣艳．高强度复合电缆拉伸力学行为计算模拟研究［J］．材料开发与应用，2017(05):47-52．

［4］ 常勇，张森林．高压电缆的敷设及安装［J］．黑龙江科学，2017(12)，24-25．

［5］ 李志良．装配式活动电缆支架在高压电缆线路的应用［J］．云南电力技术，2016(S2):133-134．

［6］ 伍义．220kV高压电缆的隧道敷设［J］．湖南电力，2009(01):46-48．

［7］ 张伟，芳华，张宇，等．500kV大截面电力电缆用高强度夹具的研究［J］．华东电力，2009(11):1890-1892．