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三角形电缆夹短路模拟 ——Courtesy of Continuum Blue

当三相为三条单芯电缆而不是一条多芯电缆时,使用三角形电缆结构。

在这种配置中安装三条单芯电缆的优势包括:最小化涡流,从而降低局部发热,同时保持电路的载流量。

三角形电缆夹沿着铺设电路的长度,在三角形管道中固定三条单芯电缆。

三角形排列的单芯电缆在故障状态下,会造成极高的动态电磁力;必须以正确的方式限制这些力,从而防止给电缆管理系统带来大范围损害,更重要的是预防人员受伤。

三角形电缆夹的制造商需要对自己的设计进行应用试验,用电缆夹夹住一截三条单芯电缆,并放置在三相短路环境中。

不同的电缆夹结构、电缆和施加的电流会产生不同的结果,因此理论上需要进行无数次的试验。这些物理试验的时间和费用成本都很高。

为了避免试验过程中可能发生的所有延误,建立了时间性多物理场模型,包括电流、诱发的电磁力、材质塑性和接触分析。该模型可以全面描述和模拟短路故障状态下电缆和电缆夹承受的动态负荷。

该多物理场模型也可以对多种电缆夹的设计进行短路试验和评估,只需要花费一些时间建立和实施物理短路试验。

模型考虑了所有参数,包括峰值故障电流、电缆直径、导线大小和类型、绝缘厚度、电缆夹和线性材质性能、电缆夹间距等等。

模型的输出示例如下

  1. 短路时以牛顿计的机电力,同时用箭头表示电缆各个规定点上的作用力方向。
  2. 电磁力对电缆造成的位移量(以毫米计)。
  3. 电缆位移和动态负荷给电缆夹材质造成的等效应力(以MPa计的)。

对比模型输出数据、物理试验数据和试验标准的计算结果,展示出色的关联性。一旦用户输入自己的参数,模型就会计算并显示输出数据,快速表明选择的电缆夹是否能够应用在某种特定设备中。