大截面预弯曲水冷电缆的设计.pdf

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1、设计与制造2015年第4期(第28卷，总第138期)·杌械研究与应用·大截面预弯曲水冷电缆的设计缑顺虎，刘俊钊，蹇乐，段望春，张瑞庆(1．甘肃省机械科学研究院，甘肃兰州730030；2．兰州高性能有色金属材料厂，甘肃兰州730050)摘要：设计了一种结构合理的节能型大截面预弯曲水冷电缆。通过结构的优化设计，避免了铜绞线的相互堆积，有效减小了集肤效应对水冷电缆导电效率的影响；采用悬链曲线方程计算设计了电缆中每根铜绞线的尺寸和排列结构，避免了传统水冷电缆在安装和使用过程中应力大、工作过程中裸铜母线之间互相挤压摩擦易损坏等问题。关键词：预弯曲；水冷电缆；设计中图分类号：TF066文献标志码：A

2、文章编号：1007-4414(2015)o4—0l44—03DesignoftheLargeSectionPre-BentWater-CoolingCableGOUShun—hu，LIUJun—zhao，JIANLe，DUANWang—chun，ZHANGRui—qing(．GansuAcademyofMechanicalSciences。LanzhouGansu刀0030，China；2．LanzhouHigh-peoCol?rtanceNonferrousMetalMaterialsPlant，LanzhouC,ansu730050，China)Abstract：Inthispape

3、r，atypeofenergy-savingreasonable-structuredpre-bentwater—coolingcableisdesigned．Throughthestructuraloptimaldesign，themutualaccumulationofcopperstrandedwirescouldbeavoided，andtheskineffectontheconductiveefficiencyofwater-cooledcablecouldbeeffectivelyreduced；eachcopperconductorcablesizeandarrangeme

4、ntstructureweredesignedbyusingthecatenariescurveequationtoavoidproblemsofthetraditionalwater-coolingcable，suchaslargestressintheprocessofinstallationandemployment，andtheextrusionfrictiondamageofthecopperconductorcable．Keywords：pre—bent；water—coolingcables；design0引言管，表面包覆耐火石棉，耐高温、高压。胶管与铜头使水冷电缆是大功率

5、熔炼和冶炼设备短网的柔性用不锈钢卡箍在专业设备上挤压紧固。连接部分J，随着我国钢铁工业的快速发展，冶炼设备逐渐向大型化发展，水冷电缆在实际应用中存在的问题日益突出。目前，在国内应用的水冷电缆仍是沿用当时引进德马克公司1200mm水冷电缆的设计结构j，由于结构设计和理论尺寸计算的缺陷与不1．铜接头2．裸铜母线3．胶管4．管卡足，多根裸铜母线在安装过程中产生很大的内应力，图1水冷电缆在水冷电缆弯曲和运动过程中，多根裸铜母线间互相挤压摩擦，造成电缆过早损坏。同时，裸铜母线间不2水冷电缆工作概况绝缘，相互堆积，由于电流传输的集肤效应，降低了实图2所示为电极在不同工作位置时，水冷电缆的际导电截面积

6、，直接影响导电效率，造成电力资源的几何形状简图。浪费。故在满足产品生产工艺的前提下，降低短网系统阻抗，提高电能利用率，减少贵重金属材料用量与冶金设备故障停车率的一种特制水冷电缆。1水冷电缆概述水冷电缆是由铜接头、裸铜母线、胶管、管卡等部件组成，主要结构如图1。水冷电缆铜接头采用整体铜棒经车、铣、钻等加工而成，表面做钝化或镀锡处理；裸铜母线使用柔软度高、弯曲半径小的无氧铜线绞和而成；外套胶管使用具有加强夹布层的合成橡胶图2水冷电缆在不同位置的弯曲情况收稿日期：2015—06-05基金项目：甘肃省科技重大专项计划(编号：1302GKDA002)；甘肃省科技支撑项目(编号：1204GKCA06

7、6)；甘肃省技术研究与开发专项计划(编号：2013GS09229)作者简介：缑顺虎(1979一)，男，甘肃天水人，工程师，主要从事冶金设备及新材料的开发与研究方面的工作。·144·图2中，A为变压器侧短网导电铜管的固定端位求，又要使电缆平滑弯曲且长度最短，那么圆弧DE的置；B，C，D分别为电极在行程中间位置、下限位置、半径应为水冷电缆的最小弯曲半径尺，切线段CE长度上限位置电极侧导电铜管的固定端位置。为水平2应该等于水冷电缆不可弯曲