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Método para medir la presión de interfaz de cables de alta tensión

Autores: Lyu, Chao; Wang, Shuang; Liu, Shuang; Guo, Yi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Método para medir la presión de interfaz de cables de alta tensión


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Cables de alta tensión
Presión de interfaz
Conductor
Aislante
Cálculo
Medición

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En cables de alta tensión, debido al ajuste cercano de sus estructuras internas, se genera presión de interfaz entre conductor y aislante, lo cual afecta el rendimiento del cable. Los estudios sobre el cálculo y la prueba de la presión interfacial de los conductores de cables son escasos debido a la falta de una fórmula unificada y la dificultad de medición directa. Por lo tanto, en este estudio, ideamos dos métodos para calcular y medir la presión de interfaz de los conductores de cables. En el primero, utilizamos dos métodos experimentales físicos. Utilizamos la fricción entre los componentes del cable para realizar el cálculo y crear un método experimental para determinar la presión de interfaz del conductor del cable; sobre la base de la ecuación de la presión dentro y fuera de un cilindro de pared gruesa utilizando mecánica de elasticidad, calculamos la presión de interfaz en función de la medición del estado de deformación de los diámetros interno y externo de cada capa del cable bajo diferentes condiciones de ensamblaje y pelado. Verificamos la efectividad de los métodos a través de pruebas físicas y simulaciones utilizando un cable de alta tensión YJLW03 1 x 1200. Luego, utilizamos el software de simulación ANSYS y SolidWorks para calcular la presión de interfaz. Con diferentes configuraciones de simulación, obtuvimos resultados sobre la presión de interfaz. Finalmente, estos valores simulados se compararon individualmente con dos pruebas físicas y se calculó el error. Los resultados obtenidos en el entorno de ANSYS mostraron que los valores de presión de interfaz determinados por los métodos de tensión normal de interferencia geométrica, presión de interferencia geométrica, tensión normal de interferencia de contacto y presión de interferencia de contacto fueron 39.75, 36.84, 5.76 y 36.57 MPa, respectivamente. En el software SolidWorks, utilizamos los métodos de tensión de contacto y tensión normal del eje X. Todos los resultados fueron de 37.36 MPa. Luego, se compararon los resultados de simulación y los resultados experimentales, y se calculó el error. La comparación mostró que el método de tensión ortogonal del eje X fue el más preciso. Los errores entre el método de tensión ortogonal del eje X y las dos pruebas físicas fueron del 1.5% y 0.48%. A través de las simulaciones y experimentos físicos anteriores, determinamos la presión de interfaz entre conductores y aislantes en un cable de energía de alta tensión. Obtuvimos el valor de la presión de interfaz del cable a través de dos tipos de experimentos físicos, y estos dos métodos fueron claramente confiables. Los experimentos de simulación mostraron que el uso del software SolidWorks para simular este problema obtuvo mejores resultados. Los resultados de la investigación proporcionan apoyo técnico y referencia para el cálculo y la medición de la presión de interfaz del cable y la optimización del rendimiento del cable.

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