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电力电缆温度热应力和热伸缩的产生及其危害

浏览次数: 日期:2018-07-22 09:36

  金世豪娱乐注册作为电力传输的载体,不管是高压电力电缆还是中、低压电力电缆,安全运行与使用是电力和电缆工作者的责任,特别是中高压电力电缆,如果出现故障,将会导致大面积停电事故,产生的影响较大,带来较大经济损失,国内外有许多这样的事例可证明。

  常规电力电缆具有导体、绝缘、金属护套、塑料护套几种结构,电缆用塑料与金属材料的应力应变差异较大,如表2所示:电缆用塑料应用时都处在高弹态,其膨胀率是金属的(10~20)倍;而金属的应力则是塑料的(20~100)倍。因而电缆塑料材料热伸缩和金属材料的热应力这两个突出现在本文研究时给予重视。表2是常用电线电缆材料的平均线 电缆材料的平均线膨胀系数

  电力电缆在生产后与常温相同,但电力电缆负荷运行时会产生一定的温度,常见电缆材料额定工作温度如表1所示。

  1)电力电缆的机械物理性能变化危害特点:电力电缆运行时,工作温度一般为70℃、90℃,比常温高了50℃、70℃,因而电缆产生了热机械性能变化,电缆长度越长,绝对伸长越大。

  电力电缆在载荷运行时导体和绝缘产生热量,达到一定的工作温度,电缆运行温度升高,使电缆结构内材料的机械物理性能产生变化。这种因热产生的应力和应变相对较小,但电缆轴向长度一般较长,因而产生的绝对值则不少,这种现象主要表现为电缆结构元件的热伸缩和热应力变化。但电力电缆的电气和其它机械物理性能不受影响,因为电缆设计时考虑的就是工作温度的状态。由于电缆的径向应变微小,对电缆应用没有多大损害,所以我们分析时一般不作考虑。

  透过“热胀冷缩”这一基本物理现象分析电力电缆在运行时产生的温度自应力、温度自应变。由于材料的塑性热收缩也会对系统产生的影响。两种机械物理变化的不同点是,“热胀冷缩”是可逆过程,而热收缩是不可逆的过程。

  电缆使用过程中,频繁的电力通断切换,会引起温度的大起大落,这会导致电缆疲劳,使塑性变形增大,收缩量增加,影响绝缘寿命和性能;护套材料温度变化比绝缘要小,但疲劳蠕动在一定程度上也会影响电缆防护寿命。

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