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金属型高压防爆保护装置的泄能孔设计是实现其防爆功能的关键。本文提出了金属型高压电缆接头防爆保护装置泄能孔的设计原则和优化方法;通过热源等效和基于多物理场耦合的有限元计算方法,对保护装置内部发生短路电弧的爆炸时装置内部冲击过程进行仿真计算,并通过燃弧试验验证了仿真方法的准确性和可靠性。通过仿真计算出封闭设备泄压面积计算公式的关键参数,得到泄能孔开口尺寸的阈值;仿真了装置内部短路电弧爆炸时最大气压出现时刻以及该时刻下不同泄能孔尺寸所对应的保护装置内壁上的压强分布,得到保护装置内部最大压强与泄能孔开口尺寸的函数关系,进而得到保护装置的泄能孔最优开口尺寸。以35 kV电压等级为例,计算得到金属型保护装置的泄能孔尺寸为60 mm。该优化设计方法可为35 kV及以上电压等级的高压电缆接头保护装置的泄能孔设计和制造提供理论基础和设计方法。 相似文献
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针对现有的高压电缆接头防爆装置在端头部位普遍存在的应力集中问题,利用电场、温度场、流场和位移场耦合的有限元仿真方法,对高压电缆接头防爆装置的端头部位弯曲弧度进行了优化设计。基于三层迭代算法得到防爆腔体内部不同时刻气体流速、压强分布和腔体内壁承受的应力值。对不同曲率半径的弧形端头内壁承受的压强和应力进行仿真计算,准确得出内部端头处各连接点的最大应力值,从而选取承受应力最均衡的优化弧度,有效加强了高压电缆接头防爆装置的保护作用,降低了高压电缆接头爆炸对电缆线路造成的二次破坏。 相似文献
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针对现有的高压电缆接头防爆装置在端头部位普遍存在的应力集中问题,提出通过优化折线偏折角度和法兰尺寸的方法,均衡保护装置端头部位应力分布.利用温度场、流场和位移场耦合的有限元计算方法,对不同结构下220 kV金属型高压电缆接头防爆壳体端头部位内壁承受的应力进行计算,得到内部端头处的压力分布.通过仿真分析,结合保护装置实用性和经济性进行综合考虑,最终选取220 kV金属型高压电缆接头防爆装置端头部位折线偏折角度α为60°;在端头和壳体连接处增加法兰,确定其最优结构为法兰的高度为50 mm,厚度为20 mm,最终使保护装置内壁应力畸变系数降低至1.48.通过折线形端头的220 kV高压电缆接头防爆装置的爆破应力测试,验证设计方法的可靠性.通过对比折线型端头结构和弧度型端头结构,认为在相同的技术条件下,折线型端头结构具有更好的经济效益.为防爆装置设计提供可靠的理论计算方法. 相似文献
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针对现有的高压电缆接头防爆装置在端头部位普遍存在的应力集中问题,提出通过优化折线偏折角度和法兰尺寸的方法,均衡保护装置端头部位应力分布.利用温度场、流场和位移场耦合的有限元计算方法,对不同结构下220 kV金属型高压电缆接头防爆壳体端头部位内壁承受的应力进行计算,得到内部端头处的压力分布.通过仿真分析,结合保护装置实用性和经济性进行综合考虑,最终选取220 kV金属型高压电缆接头防爆装置端头部位折线偏折角度α为60°;在端头和壳体连接处增加法兰,确定其最优结构为法兰的高度为50 mm,厚度为20 mm,最终使保护装置内壁应力畸变系数降低至1.48.通过折线形端头的220 kV高压电缆接头防爆装置的爆破应力测试,验证设计方法的可靠性.通过对比折线型端头结构和弧度型端头结构,认为在相同的技术条件下,折线型端头结构具有更好的经济效益.为防爆装置设计提供可靠的理论计算方法. 相似文献
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针对现有架空绝缘导线防雷击断线装置存在的普遍问题,研制了一种由绝缘子、避雷器与非穿刺式高压电极组成的新型绝缘装置。由于采用了非穿刺式高压电极,线芯和电极间有绝缘表皮的阻隔,绝缘表皮的击穿点位置不确定,导致高压电极的安装位置及其对应的间隙距离确定方法与同类装置有较大区别。采用精细化设计理念,提出了基于概率比较的绝缘配合原则,即利用Weibull概率分布模型的数据处理方法,比较放电概率以确定非穿刺式高压电极的安装位置及其对应的间隙距离。通过实例试验和计算,得到了P15绝缘子相匹配的非穿刺式高压电极安装最佳位置和对应的间隙最佳距离。通过试验验证了该距离下,放电通道均沿带间隙避雷器通过,有效防止绝缘导线的雷击断线。 相似文献