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對于110kV以上高壓電纜，由于線芯溫度隨負荷電流變化而引起的熱脹冷縮所產生的熱機械力是十分巨大的(會產生數以噸計的軸向力)，主要表現為熱伸縮和熱應力變化。為避免熱機械力對電纜終端、接頭的損傷及金屬護套因疲勞應變而縮短電纜使用壽命，對軸向力進行有效控制，將其限制在可對電纜進行固定，使之不會發生縱向位移的范圍之內就變得非常重要。

電纜采用蛇形布置是釋放熱機械力的有效方法。將電纜線路布置成近似正(余)弦曲線的連續波浪形，人為設置的波形寬度能有效吸收電纜的熱膨脹，由于曲線的連續分布，電纜的熱膨脹亦均勻地被每個波形寬度所吸收而不會集中在某一局部，從而使電纜的熱膨脹得到控制；降低抱箍對電纜的緊握力和電纜向兩端的熱伸縮量。



蛇形設計中，蛇形的節距及幅寬是重要的參數。

設計中對蛇形布置及軸向力的計算程序可歸納為：

（1）先選定蛇形弧半節距長度L；

（2）根據蛇形弧幅寬度、運行最高溫度決定的溫差△t計算熱伸縮量m；再計算滿足帶負荷達到最高溫升增加的支架長度允許的滑移量n，就可根據電纜各相固定方式來確定支架長度；

（3）根據支架長度允許的滑移量n計算軸向力，從而決定使用抱箍數量卡緊電纜避免電纜躥動。

1 .蛇形的形狀

（1）確定蛇形弧半節距長度L；

根據《電力工程電路設計規范 GB50217-2007中電動力按下式計算:

Fd≥2.05i2(2L)k/(D×10-7) (1)

兩卡具的間距2L(節距長度) 即為：

2L≤FdD/(2.05i2k×10-7) (2)

上兩式中：i為流經電纜的短路電流；D為三相電流相鄰兩相間中心距；K為安全系數，取大于2.0。

（2） 確定蛇形弧幅寬度、熱伸縮量m、蛇形弧橫向滑移量n

熱伸縮量m ：

當t≤1/AEα.(μWL+2f) 時，熱伸縮量m的計算公式為：

m=(AEα△t-2f)^2/(4μWEα)

當溫升△t＞1/AEα.(μWL+2f)時選用以下計算公式公:

m=L/2[α△t-(μWL/2+2f)/AE]

蛇形弧幅向滑移量n：



2. 軸向力

電纜蛇形弧軸向力為電纜蛇形敷設后節點產生的軸向力，其大小均受電纜蛇形弧幅及波節的影響。