桥上高压电缆防震分析
方建
(福建省电力勘测设计院)
摘要:交通桥梁数设高压电缆既大大提高桥梁的利用率,又为孤岛解决供电方式提供了全新的模式,积极响应了国家电网公司“两型 三新”:由于桥梁上汽车的行驶以及风压对桥梁的形响等都会产生一定藏动,而电续的运行寿命受覆动影响限大,如措施采取不当,将严重危及输电的可掌性,缩短电境的使用寿命.针对该情况,现介绍部分交通桥梁数设高压电缓的防震原理及防震措施, 美键调:高压电缆:交通析聚:防爽源理:防震措施
金属护套的震动疲劳的诱因是由于儿何形状和结构的不表面星凹入状而内表面略有凸起,且铝套表面的光洁度不够 均匀引起的:鉴于生产工艺的区别,焊缝皱纹铝护套的焊缝外好,内应力分配不够均匀:面无缝皱纹铝护套外现光亮、金相结构均衡、内应力分布均匀,这些都是焊缝皱纹铝护套无法離美 的:因此,焊缝皱纹铝护套的电缓防震性能不如无缝皱纹铝护套的电续,特别是交通桥梁上的高压电缆不应选用焊缝皱纹铝 护套,面应用无缝皱纹铝护套.
引言
造、形状、荷载的种类等因素,对电缆产生影响的桥梁震动大致 在桥梁上发生的震动,其震幅大小和频率决定于桥乘的构上可分为两种:一种是主要由桥榕的刚性和长度决定的桥梁整体的固有震动,如风震、地震引起的震动其频率极低,一般在 1Hz以下,远小于电统固有震动频率,对电统影响有限,可以忽略:另一种是由活动荷载引起的桥梁各个构件间的震动,主要由车辆行驶引起,车辆引起震动频率与车辆种类、车辆通过数 量等具体条件有关,一般为10-30Hz.因此对于大桥来说,震动车辆引超的震动. 主要由车辆行驶引起,为减小桥梁震动对电缆的影响,主要考
2电缆支撑间隔
引起的电缘和桥之间的谐振,同时可实现震动绝缘:主要可从 合理控制电缆支撑间距,不仅可以实现防止由于桥梁震动控制电缆固有震动数与控制金属护套应变两个不间角度分析验证电缆的支撑问隔是否有效.
针对电缆的结构,为有效控制交通桥梁的震动影响,应重点考虑金属护套自身防震能力及其震动疲劳,并有效控制桥梁 震动对电线的传导效应,本文重点就以下儿个方面进行分析:
2.1控制电缆固有震动数
1金属护套的选择
单纯支撑非夹持式支点支推的电缆固有震动数可按下述材料力学公式计算:
套为主,以下就两种护套从桥梁敷设关注的的特性作简要比 目前,高压电类常用的金属护套主要以错护套和皱纹铝护较,参见表1.
f=√(EIg/w)▪m/(21)式中1-电缆支撑间隔:
表1皱纹铝护套与铅护套简要特性比较
序号性能 护套皱纹钢护套销护窄 纯铅在震动情况下字易产生免裂观象即使是 前要说明耐动 铅合金的时震动性维爱高也不大南能护套 该动性好,都的劳极限分影为纯铅和含1号 锦的合金的5.5倍和3倍,可在露动场所数护套在自身重量的作用下,客易产生品格2 耐交 好 问的然动变形育敏,面在电的运行温度 和内压力等作用下,端变将会进一步加剃:铝是粒稳定的,始护套财一般不会发生城变现 铝的目服极限强度比错的大2-3然,铝护套 8.3. 抗张性 好 可承受更大的拉力,在酸证事引时粒给护套 更不易出现损坏.
w电缆单位重量: -重力加速度:
EI-电缆弯曲网性.
值得注意的是,公式中震动时的电缓弯曲刚性弹性数值,应取比变形范围微小且静志变形(设计偏移架时)的值大一位的数值.
从上式可以知道,与电缆支撑间隔成反比,同时考虑到车辆引起震动频率一般为10-30Hz:而要考虑振动绝缘,最筒易的办法是电缆支撑系线的间隔应保证固有振动数与桥梁振动的特 殊频率不同.因此,以固有震动数=30H反算出的电缆支排间隔1.只要比此距离短的间隔支撑电线,就可以实现震动绝缘.
2.2控制金属护套应变
从表1可以看出,电缆敷设在大桥震动强烈的环境下,选用铝护套电缆可以大大提高电酸本身的抗震能力,同时在耐螺 变和抗张性方面更适合桥梁数设电缓的特定环境要求.同时铅合金护套比重大,机械性能不如皱纹铝护套,对施工安装不利: 从金属护套的短路容量方面考虑,铝较错的导电性能好,能耐受较大的短路电流:因此在大桥敷设条件下建设采用皱纹铝护套电缆.
为了防止由于桥梁震动引起的电缓和大桥之间的谐振,要合理设定电缆支撑的间距,并且保逐铝护套上的应变小于最大 允许的铝的震动应变.
在考虑电缆支撑间隔时,比起施工费用应更多的考虑如何不减弱防震性.设定的间隔应能保证电缓护套应变(e)在震动 疲劳极限以下(铝护套的要个于0.03%).
单纯支撑的电续发生的应力可用下式求出:
皱纹铝护套因生产厂家的设备和工艺流程的不同可分为无缝皱纹铝护套和有缝(焊缝)皱纹铝护套:焊缝皱纹铝护套用铝板级向卷包以氢弧焊机焊接面成:无缝皱纹铝护套采用热压 金属护套工艺(用热挤出工艺生产的电缕无缝金属套),采用立式或卧式压铝机生产.
g=wId/16E1
式中1电缆支撑间隔:电护套应变: d电缴护套外径:EI电线奇曲刷性:
1电力建设
电线单位重量.
一激震力的震动频率,一般在5~30Ha左右:
上式中带入允许应变0.03%,反推算出电支承间隔为1而以比该距离短的间隔支撑电缆,可以减少应变,从而将金属铝护套控制在震动疲劳极限以下,保证了金属护套的使用寿 命.
K-1只防震橡胶的弹黄常数:
m1只防震橡胶的承载重量:
F,在桥梁上出现的激震力:
F-传达到电缆的震动力.
3辅助的防震措施
经计算,当g→时,即n/f=I,防震效果为发生谐振:
当{=1时,即m/=1.4.防震效果为无防震效果:
采用橡胶方型垫块固定在电缆支座上以及电缆夹具内采用橡胶 在大桥的电缆通道中,电缆及附件一般选用支架数设,通过垫的方式,可减少桥梁震动酬引起的电统金属护套的疲劳.
当{14.为了方便工程使
常用的防震措施(如图1), 辅助的防震措链不仅简单、经济,同时效果明显,是目前最
5结论及建议
有震动数以及金属护套的应变,同时输以必要的辅助措施,交 只要通过金属护套材料的合理选择,并有效控制电缆的固通桥梁敷设电缆的防震问题可以得到合理解决.
应在保证防震安全的前提下,适当考虑其经济性:由于交通桥 同时在电缆支撑间隔设计时,不能一味地减小支撑间距.梁的种类较多,不同型式的交通桥梁由车辆引起震动频率相差较大,因此,在实际工程设计中应结合交通桥梁的种类以及跨 距情况,取得交道部门的相关数值,进行相关的计算选择最佳的支撑间隔,以保证工程设计的安全、合理、经济适用.
图:支架防震措施
4桥梁震动对电缆的传达率
导率,以便电缆所采取的防震措施起作用,桥梁震动对电缆的 在采取以上措施后,需要进一步控制大桥震动对电缓的传传达率具体计算如下:
参考文献:
[2李含系超高压电线订货技术条件中的若干题[]广东电缓技术. [1邓肇貌,王瑕明,高压电缆线路[M],北京:水利水电出版社,1983.[3JDL/T5221-2005 减市电力电缆线路设计技术规定[S] 2002 (2) 3337.
fkx100 ()-1)/=/=
式中:-震动传达率:
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当前,施工单位存在的问题,主要反映了施工单位安全管理与监督不到位,安全管理漏润和安全隐患依然存在.作为建 设单位应从外部加大对施工单位的督促力度,每个季度包括长假都要有针对性的安全检查:用强烈的责任感和忧患意识,查重点,查安全技术措施,特别是高空作业、交叉作业等,要检查 藩实针对性安全措施.
在项目的资源配置上或是在项目经理的选聘上或在项目管理的运行机制上都要按照市场化运作,要通过多领域、多行业,多 种形式的合作与联合,实现企业之间资源互补、风险共担,把单纯的”对抗性竞争“变为互利共赢的“合作性竞争”,这也是世界 各国经济发展中的一个共同特点.
严格要求安全插施到位,监督管理到位,严格按照安全操安全工作时刻保持高度的警惕,警钟长鸣, 作规程办事,狼抓安全制度的落实,坚决杜绝一切违章行为,使
2.4必须开展精细化管理
无缝隙的管理,形成一环扣一环的管理链,严格遵守技术规范 按照系统论的观点,对涉及工程的各种因素实施全过程、和操作规程,优化各工序施工工艺,克服各个细节质量缺陷,形化,实施精细化管理必然成为实现质量、安全、工期等建设管理 成整体工程高质量,由管理精细化到施工精细化再到产品精细目标的必由之路.
3小结
进行调整,为扩大内需,进一步加大了对基础设施的投资力度, 随着21世纪经济的不断发展,国家适时地对定观经济政策塑形象,不断提高我国的工程管理水平,增强我国电网建设企业 为此,作为工程管理的研究者、从业者要抓住银机,内强素质、外的竞争力.牢牢树立"以人为本“的理念和"安全第一,预防为主”的方针,采取强有力的措施严格落实各项安全生产责任,切实做 到安全管理工作真抓实干,坚决社绝人身事散的发生.
2.5必须实施先进的经营战略
针对知识经济时代的特点,有些学者认为项目管理在积极开展网络化经营,实现管理信息化的同时,还应实施先选的经 营战略.具体讲,它包括虚拟经营、合作竞争、全球战略和跨文化竞争等.虚损经营是知识经济时代的经营管理潮流,在虚报经营建设企业必须控制关键性的资源和能力,不能受控于人,其 目的是运用自身强大的优势和有限的资源和能力,最大限度地提高企业的竞争力.合作竞争的目的则是面对急剧变化的环境和激烈的市场竞争,争取在更多的利益的前提下,形成双赢的结 果.跨文化竞争必须识别文化差异,在保持本国文化优点的同时认识到其他文化的长处,提高适应能力和国际竞争能力.
参考文献:
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[2]彭宏桥,全面加强安全管理确保电网安全运行[B电力安全技术, 2004 (09) 2004. (02). [3]林火华,代保明广州电网安全管理新举排电力安全技术-2005.
(03)
2.6加大施工安全的定期和动态检查