桥梁敷设电缆线路在台风环境下的动力学分析与负荷能力评估

作者：丛贇; 王根成; 闫循平; 侯松生; 张振鹏; 金建伟; 胡颖

来源：高电压技术, 2023, 49(S1): 85-89.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20230446

• 高压电缆
• 有限元法
• 台风载荷
• 动力响应
• 载流能力

为研究台风载荷作用下随桥电缆的结构动力学响应和动态负载能力，本文以钢箱梁与钢平台两种敷设环境下的随桥电缆为研究对象，采用石沅台风谱和谐波叠加法获取不同台风风力等级对应的风速时程曲线，利用风速时程曲线计算作用在钢箱梁与钢平台风致脉动位移；建立电磁-热-结构多物理场数值模型，并将获得的脉动位移作为载荷施加在电缆上从而获取其动力学响应特性；以XLPE绝缘的形变量作为电缆载流能力的评估指标，从而实现对不同台风风力等级以及不同敷设环境下随桥电缆的载流能力评估。仿真结果表明：台风天气下，电缆在受迫移动过程中，电缆金属结构层上的应力幅值最大的位置出现在抱箍固定处附近。台风风力等级越高，桥梁敷设电缆的允许载流量越低，在10级台风下，电缆的载流量不受台风天气的影响；在11级台风下，电缆的载流量下降了17.2%。在12级台风下，电缆的载流量下降47.7%。在13级台风下，电缆线路不建议投入运行。研究成果为实现台风灾害下随桥电缆的供电可靠性评估提供参考依据。

• 单位
  中国电力科学研究院有限公司