架空导线用碳纤维复合芯棒拉伸破坏形式分析

为确保架空导线用碳纤维复合芯棒在电网中的安全稳定运行,提高其性能检验技术,借助三维绘图和有限元等软件对碳纤维复合芯棒的拉伸断裂破坏形式进行了仿真分析。结果表明,模拟与试验结果相近,碳纤维复合芯棒拉伸时破坏首先发生在碳纤维层,然后是玻璃纤维层,破坏的主要形式为分层崩裂。研究结果可为碳纤维复合芯棒制造工艺、试验方法、工程应用等提供技术理论支撑依据。     

架空导线用碳纤维复合芯棒强度的有限元模拟

利用有限元分析软件,引入界面相建立了架空导线用碳纤维复合芯棒四相(基体相、界面相、碳纤维相和玻璃纤维相)有限元模型,计算了芯棒的抗拉强度。通过试验验证表明,所建有限元模型对碳纤维复合芯棒的抗拉强度数值模拟精度达98%以上。充分表明该模型与试验结果吻合良好,验证了该有限元模型的合理性及适用性。     

架空导线碳纤维复合芯棒径向耐压试验及仿真

碳纤维复合芯导线芯棒轴向抗拉能力强,径向抗剪切性能、抗压性能、抗劈裂能力较弱,在线路施工如压接、卡线器夹持过程中导线易出现径向耐压失效现象,在输电线路施工、安全运行等方面存在安全隐患,目前针对芯棒径向耐压应力相关研究较少。对不同直径碳纤维复合芯导线芯棒进行了径向耐压试验,获得不同直径芯棒试件径向耐压试验失效压力。利用ABAQUS软件建立芯棒径向耐压仿真模型,根据芯棒径向耐压试验失效压力数据,在有限元模型中对压块加载竖直径向力,通过有限元软件的数值计算,得到了不同直径芯棒破坏失效应力。研究结果表明碳纤维复合芯导线芯棒径向耐压失效情形是其最外层玻璃纤维层被压扁造成芯棒试件整体劈裂,不同直径碳纤维复合芯导线芯棒径向耐压许用应力随芯棒直径增大而增大。研究结果可为输电线路碳纤维导线用施工机具设计及施工工艺应用提供参考依据。     

碳纤维复合芯导线损伤检测

针对碳纤维复合芯导线抗剪切强度低、易劈裂,其损伤无法用肉眼识别,易造成断线事故的问题,探讨利用超声波和红外线对碳纤维复合芯棒损伤进行检测的可行性,实际测试结果证明,利用超声检测短距离碳纤维复合芯棒的缺陷是可行的.     

碳纤维复合芯导线的施工工艺

碳纤维复合芯导线是一种节能型增容导线,具有节能降耗、重量轻等优点。碳纤维复合芯导线由于其自身结构特点,在施工过程中容易出现导线碳纤维复合芯棒内缩、导线铝股松弛、外层铝股损伤等现象。在220 kV 洛燕线路和洛振线路由常规钢芯铝绞线更换为碳纤维复合芯导线改造工程中,研制了专用卡线器,并采取了科学、合理的碳纤维复合芯导线的施工工艺,避免了上述不良现象发生,保证了工程质量及施工安全。     

复合绝缘子微风振动载荷特点及结构力分析

线路运行过程中，由架空导线传递给复合绝缘子的风振动，因复合绝缘子芯棒与金具交接最关键部位所形成的应力，是由芯棒与金具连接的预应力，架空导线所产生的静应力及振动出现的变弯曲应力迭加而成的，分析表明，当复合绝缘子由于承担架空导线极限静载荷而出现最大振动角的振动时，芯棒与金具连接预应力最集中部位形成的最大应力对复合绝缘子机械性能影响不大。     

ACCC导线芯棒高温“竹节”现象浅析

ACCC 导线整体上无疑是一种性价比优良的新型架空输电导线,能有效提高载流量,提高线路输送能力。但也有其自身的弱点,通过对ACCC 导线进行不同状态的耐高温性能试验,发现该导线耐张跳线段的碳纤维复合芯棒表面高温运行时会出现“竹节”现象,在设计中应予特别关注。建议直线段采用ACCC 导线时,耐张跳线段最好用常规的ACSR 钢芯铝绞线或采用耐热铝合金导线按双分裂布置。     

碳纤维复合导线在上海电网应用前景初探

认为碳纤维复合导线是一种全新概念的架空输电线路用导钱,与现有的各种架空导线相比,具有重量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、线损低、弛度低等优点.通过对碳纤维复合导线的机械性能、电气性能研究,与其他耐热导线的比较分析并结合上海电网实际情况进行了应用方案探讨,结论可供输电线路工程应用参考.     

碳纤维复合芯导线在电力传输线路上的应用

介绍了当前架空输电线路用导线的发展状况、趋势和特点,重点阐述了碳纤维复合导线的优缺特性,以及广阔的市场前景。     

架空导线用混杂纤维增强复合芯力学性能的研究

介绍了采用混杂纤维增强复合材料来替代架空导线传统增强材料——钢芯,以提高导线的载流量、力学性能及安全系数。简述了玄武岩纤维、碳纤维等混杂纤维增强复合材料加强芯的制备过程,并研究了复合芯制备工艺条件对芯棒的力学、热老化和热膨胀性能的影响。研究结果表明:随着复合加强芯(简称复合芯)中纤维含量的增加或拉挤速度的降低,复合芯弯曲强度和弯曲模量随之增加;短期热老化不会使复合芯的力学性能发生明显下降,而且能够进一步提高复合芯的固化程度;复合芯的热膨胀系数很小,仅为钢的1/4,能大大减少架空导线的高温弧垂现象。     

国内碳纤维复合芯导线的研究和应用综述

碳纤维复合芯导线是一种全新概念的架空输电线路用导线,它充分发挥了复合材料的特长,具有强度大、载流量大、耐热性好、线膨胀系数小、重量轻、耐腐蚀性能好等特点。从导线、金具、施工以及运行4 个方面介绍了碳纤维复合芯导线在国内的研究和应用情况,并对其今后的发展提出了建议。     

特高压直流工程中碳纤维复合芯导线选型研究

随着特高压交直流电网规模日益扩大,输送容量不断增长,对输电导线的安全性、可靠性和经济性均提出了较高要求。碳纤维导线相比传统导线,具有强度大、弧垂小、输送容量大等特点。根据特高压直流工程的特点,分析研究了碳纤维复合芯导线在特高压直流工程中的可行性,并选取了几种同等截面等级的碳纤维复合芯导线与常规钢芯铝绞线进行电气特性、机械特性、经济性的全面比较,得到综合性能较优的碳纤维复合芯导线型号,为特高压直流工程导线选型提出建议。     

JRLX/T型碳纤维复合芯导线的特性及工程应用

碳纤维复合芯导线因材料和结构与一般钢芯铝绞线不同,其应力、弧垂特性、输送容量、电能损耗等具有明显的优越性。从不同设计条件下的10 000多个导线应力弧垂计算数据中摘录了一些有代表性的数据,分析了该导线在输电线路新建、增容改造工程中的应用,阐明了该导线的实用性和经济性。     

新型复合材料合成芯导线技术综述

复合材料代替钢芯的合成芯导线是一种全新概念的架空输电线路用导线,它充分发挥了有机材料的特长,具有重量轻、强度大、耐高温、耐腐蚀、线损低、弛度低等优点,介绍了目前日本和美国有关新型复合材料合成芯导线产品的技术特点、性能指标和应用情况,并对其技术性、经济性和发展前景进行了评估。     

碳纤维复合材料芯导线在国内推广应用的技术经济分析

根据国内近年来碳纤维复合材料芯导线的应用情况,提出了碳纤维复合芯导线的推荐线型;通过对220kV改造线路和500kV新建线路模型的计算分析,得出在改造线路和新建线路工程中,应用碳纤维复合芯软铝导线与常规钢芯铝绞线的技术经济比较结果,并进一步对碳纤维复合芯软铝导线价格构成及未来推广应用条件进行了分析。     

架空输电线路耐热导线选型研究

通过对耐热导线的种类、结构和性能特点进行研究,结合工程实际对比分析了不同耐热导线在弧垂特性、输送容量、铁塔荷载和线路损耗方面的差异。铝基陶瓷纤维芯耐热铝合金绞线ACCR在弧垂、荷载和线损三方面的特性都能满足要求,碳纤维复合芯软铝绞线ACCC具有很好的机械特性,其弧垂和荷载两方面的指标在所有耐热导线中是最好的,只是其线损率较ACCR略有提高,但对于距离较短而档距较大的线路增容改造,ACCC仍是最佳的选择,同时适合大跨越和重要线路。为输电线路增容改造时的耐热导线选型提供技术参考。     

碳纤维芯软铝绞线的特性研究与应用

碳纤维芯软铝绞线是一种新型的架空输电线,与钢芯铝绞线相比具有重量轻、强度大、耐腐蚀、大容量、低弧垂等优点。本文根据上海电缆研究所架空线实验室对碳纤维软铝绞线的试验研究成果,综合分析碳纤维软铝绞线推广应用的价值及其前景。