铜、铝导体海缆力学性能对比分析

本工作基于有限元软件UFLEX以26/35 kV-3×185 mm²海缆为例,详细阐述了铜、铝导体力学性能分析对比过程,并比较了不同电压等级和不同规格海缆的拉伸刚度、扭转刚度、弯曲刚度、破断拉力和最小弯曲半径计算结果。结果表明,铝芯海缆的各项刚度均更大,但破断拉力更小,最小弯曲半径与铜芯海缆近似相等;力学性能方面,铝芯海缆在敷设过程中需要控制拉力的使用范围,防止铝芯单丝的断裂破坏。本工作的研究内容为“以铝代铜”降低海底电缆制造成本提供了一定的科学依据。     

不同填充形式对动态海底电缆力学性能的影响

漂浮式海上风机的应用带动了动态海缆的发展。由于应用环境较为复杂,动态缆需要具有很好的抗拉伸能力和易弯曲性。在动态缆截面设计过程中,填充形式是否会影响到其力学性能有待进一步研究。本文基于UFLEX2D软件,采用有限元方法计算了3种常见填充形式下的26/35k V 3×70mm2动态海缆的拉伸性能和弯曲性能,并将仿真分析结果与理论值、实测值进行对比。研究结果表明,填充形式会影响动态缆的拉伸性能但不明显,对于弯曲性能无影响。总体而言,截面设计过程中填充形式的选择仅需考虑是否能够维持电缆的圆整度。     

浮式风电用动态海缆制造过程关键技术研究

浮式风电用动态海缆特殊的结构设计使之制造过程不同于传统的静态海缆。从导体阻水工艺、成缆-铠装工艺、动态海缆与静态海缆连接方面介绍了浮式风电用动态海缆制造过程的关键技术。通过生产管理系统(MES),在线控制动态海缆的成缆-铠装过程中的张力和缠绕角度,以保证各个单元受力均匀,减小残余应力,并消除扭矩造成的缆体的扭转屈曲现象。同时,建立成缆-铠装过程的弯曲力学模型,研究制造过程中的力学行为,为铠装、倒缆等过程的工艺参数选取及路径设计提供理论依据。