高压电力电缆温度场和载流量数值计算软件的研究

利用VB6.0开发基于有限元的高压交联聚乙烯电力电缆在直埋、排管、隧道和沟槽等敷设方式下的温度场和载流量计算软件.该软件集成了图形化技术和数据库技术,建立了各种电力电缆参数的数据库,可以动态修改电缆参数,方便地选择和设置电缆型号、敷设方式、接地方式、排列方式和环境参数.测试表明,该软件可以满足大多数工程需求.     

基于电磁-热-流耦合场的多回路排管敷设电缆载流量数值计算

多回路电缆以集群方式敷设时,各回路之间的电磁耦合和热耦合都将加强,对电缆导体线芯和金属外护套的交流电阻及涡流损耗的影响均不可忽略。为准确计算四回路电缆在4×4孔排管敷设方式下的载流量,借助于Comsol和MATLAB软件建立电磁-热-流耦合物理场有限元模型,将电磁场、温度场及排管内空气流速场耦合求解。首先通过求解电磁场计算电磁热损耗,然后作为载荷施加于传热模型进行温度场分布计算。该模型对电缆复杂的邻近效应、趋肤效应进行直接仿真计算,考虑了金属材料电阻率随温度的变化关系,且传热模型中耦合了空气自然对流、热辐射和固体热传导3种导热方式。利用所提模型对6种排列方式下的电磁热损耗和温度场分布进行计算;并利用二分法计算相应的载流量。结果表明,排列方式对电缆间的邻近效应有较为显著的影响,优化排列方式可降低电缆损耗、提升载流量。     

浅议10kV电力电缆施工技术

电缆敷设的好坏直接影响电缆使用的安全性和可靠性。介绍了电缆安装过程中比较常见的排管敷设、隧道敷设、水下敷设、沟道敷设、直埋敷设方式,提出了电力电缆施工中应注意的问题。     

10kV电力电缆的选择及工程质量管理

本文结合近年来常见的电缆故障,就如何提高电缆工程质量进行了综合分析。     

基于有限元法的XLPE电缆载流量计算及其影响因素分析

根据传热学和有限元基本原理,利用土壤区域划分法,建立了一种基于有限元法的XLPE电缆载流量计算模型,能够按照土壤热阻系数的不同对XLPE电缆周围土壤区域进行划分。根据XLPE电缆的结构参数和周围敷设区域的物性参数分析了XLPE电缆内部各层的温度分布情况,并提出了一种基于二分法来计算电缆载流量的方法。对比分析结果表明,相对于IEC60287中的热路法,该模型不仅计算结果准确,而且能更方便地考虑外界环境因素对电缆载流量的影响。通过实例仿真得出了不同影响因素对电缆载流量的影响规律,为优化电缆敷设方式提供了重要的理论依据。     

浅析航空电线电缆载流量计算

选用合适类型且线规大小合适的电线电缆对飞机的使用寿命等性能有很大的影响。在确定飞机具体的电线电缆类型后,根据具体用电设备的使用环境和性能等要求,计算并选择线规大小合适的电线电缆,不仅可以合理地减轻飞机重量,同时有利于飞机安全及延长使用寿命。以航空实际应用为例,简单介绍航空电线电缆载流量的计算方法。     

轨道交通接触网导线载流量计算分析

接触网载流量是轨道交通牵引供电系统设计的主要技术参数,是保证列车正常运行的重要技术因素。依据国内外相关标准文献,对轨道交通常用的简单链形悬挂接触网及其组成导线,按照不同运行环境（地下、地面及高架）进行载流量计算。     

改善高压单芯电缆载流量的方法

从高压单芯电缆线路的工程设计角度,提出改善电缆载流量的一些方法,包括采用合理的电缆排列配置方式、采用合理接地方式和分段长度、降低敷设环境温度、降低电缆外部热阻和采用合理敷设方式,并且对上述方法进行计算分析,统计其对电缆载流量的影响程度,从而让设计人员在工程实际中,清楚知道采用哪种方法更能有效的改善电缆载流量。     

200MW核供热堆主换热器温度场和流量场计算

主换热器是核供热堆一、二回路之间进行热交换的关键设备。其温度分布和流速分布对主换热器的设计有重要意义。该文采用数值分析的办法进行计算时把主换热器在二维网络中划分成 4个区 ,将整个计算简化成在一定流量场下计算温度场和在一定温度场下计算流量场两部分。计算温度场时要列出热平衡方程组 ,计算流量场时要涉及到压降平衡方程组 ,由于方程组是非线性的 ,采用了 Newton迭代法进行计算。在计算温度场和流量场的同时也得到了传热系数和线性热功率的分布。     

防火防爆装置对10kV三芯电缆中间接头温升及载流量的影响

为了分析不同类型防火防爆装置对10 kV三芯电缆中间接头温升及载流量的影响,搭建了大电流温升试验平台,开展了无防火防爆装置、含不锈钢、铝镁合金和玻璃钢防爆盒以及含防爆毯、防火毯共6组温升试验。试验结果表明,在散热效果方面,防爆毯最好,不锈钢防爆盒最差;不同试验组在电缆中间接头径向和轴向表现出相似的温度分布规律。为便于工程应用的同时开展机理分析,基于温升试验数据,分别从解析法和数值法出发,计算了不同试验组电缆的载流量。研究结果表明,含不锈钢防爆盒电缆载流量下降比例超过10%,含防爆毯电缆载流量下降比例仅为1%左右,其余下降比例约为10%。研究结果可为电缆中间接头防火防爆装置的选型设计提供参考。     

基于有限元分析的XLPE电力电缆仿真实验

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆的电树枝老化威胁其安全运行,为了研究针尖缺陷对电缆绝缘电树枝产生的影响,文中运用ANSYS软件对电缆内部针尖缺陷进行模拟仿真和理论分析,并与现场所测得中压XLPE电缆的耐压强度进行对比,对试验结果进行了验证,并指出了局部电场畸变是引发贯穿性放电通道的主要因素.     

石油钻杆焊缝气雾淬火过程温度场的数值计算

石油钻杆的接头与杆体摩擦焊接后要进行淬火热处理,多采用气雾为冷却介质提高焊缝区的冲击韧性,根据钻杆焊缝局部气雾淬火的特点,选取合理的数学模型,用有限元方法计算了淬火过程中温度场的变化规格,计算中对相变焓进行了等效热容法处理,在生产现场对钻杆焊缝进行喷雾淬火,处理的结果符合实际生产需要。     

10 kV电力电缆故障的类型和探测方法

针对近几年电缆的使用量日益增大,电缆故障也相应增加的情况,浅述了电力电缆故障的成因与电力电缆故障的类型,论述电桥法、电容法、低压脉冲法、直流闪络法、冲击闪络法等5种典型电缆故障测量方法的原理及其适用范围,探讨更有效的电缆事故防止措施或作为电缆运行管理部门在判断和处理电缆故障时的参考。     

1OkV电力电缆故障的类型和探测方法

针对近几年电缆的使用量日益增大，电缆故障也相应增加的情况，浅述了电力电缆故障的成因与电力电缆故障的类型，论述电桥法、电容法、低压脉冲法、直流闪络法、冲击闪络法等5种典型电缆故障测量方法的原理及其适用范围，探讨更有效的电缆事故防止措施或作为电缆运行管理部门在判断和处理电缆故障时的参考。     

机械密封温度场及其热应力的有限元计算

用有限元法分析机械密封稳态温度场,根据假设条件创建有限元模型.利用ANSYS 8.0软件进行温度场计算分析,并用热-结构耦合法计算密封环的热应力.通过应力分析得到其最大值的位置及大小,计算结果表明,这与实际生产中所见热裂失效破坏是相吻合的,为机械密封环的设计及变形分析提供理论依据.     

连轧钢管限动芯棒温度场及热疲劳有限元分析

针对340MPM机组(Multi-Stand Pipe Mill限动芯棒连轧管机组)芯棒服役过程建立三维有限元模型,研究芯棒在服役过程中温度场变化规律.同时,通过对热应力的研究,分析了芯棒热疲劳裂纹萌生机理及裂纹在芯棒内部的扩展规律.对比实测数据与模拟结果,认为所建立的有限元模型能够反映芯棒温度变化趋势.芯棒首次脱管后表面最高温度为630℃,此后经历三次反复的水冷降温和空冷返温过程,冷却结束后表面最高温度为98℃.脱管后,芯棒表面轴向和环向压缩热应力均达到900 MPa,第三次水冷结束时刻,轴向拉伸热应力达到186 MPa,环向拉伸热应力达到221 MPa.芯棒的拉压交变热应力使其表面出现热疲劳裂纹并逐渐扩展,环向裂纹扩展至距表面17.5mm深、轴向裂纹扩展至距表面20mm深时会显著受阻,热应力对轴向裂纹的促进作用强于环向裂纹.     

冻土温度场与水分场耦合计算分析方法在某公路路基中的应用研究

对路基温度场和水分场藕合计算进行计算分析,并对未来路基温度场的分布进行预测,最终将这种方法与具体工程结合起来,说明温度场与水分场耦合计算在工程实践中的应用。