架空导线用钢芯铝绞线张力分层特性研究

以钢芯铝绞线720/50架空导线作为研究对象,根据钢芯铝绞线的结构、材料特性和绞制特点,结合导线在实际运行过程中的强度设计要求,利用ABAQUS软件建立了导线各层股线有限元模型,确定其应力、应变分析的边界条件,运用合理的软件分析类型和计算模式,模拟导线在运行过程中所受张拉力后的应力分布规律。分析结果表明,在10%额定拉断力的张拉力作用下,铝股中最外层铝线的应力最大,外层铝股受力要依次大于相邻内层,铝股外层在张拉力下首先产生失效的可能性较大。     

间隙型导线张力和弧垂的计算方法

利用间隙导线钢芯与铝线间可以产生相对滑动的特性,在架设导线时,全部张力由钢芯承担,铝线不承受张力。由于钢芯线膨胀系数远小于铝线,因此,在同等温升下导线的弧垂远小于普通钢芯铝绞线,达到低弧垂的效果。间隙导线张力计算方法与钢芯铝绞线不同,推导出的计算公式,可在工程计算中应用。     

架空线塑蠕伸长的处理

文章详述了架空线产生蠕变伸长的原因,并对传统架线法和张力架线法采用降温补偿法补偿档内钢芯铝绞线塑蠕伸长的原理作了理论阐述,重点介绍了钢芯铝绞线等效温度校正曲线的制作原理和张力紧线作业时确定钢芯铝绞线计算安装温度的方法,为使我国张力架线施工进入按钢芯铝绞线实际蠕变进行紧线的新阶段,提供了理论依据。     

基于钢芯铝绞线的铝合金芯铝绞线载流量计算

提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的计算方法。根据导线载流量的理论计算方法,分析钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线在载流量计算中的不同,提出了铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。利用该算法计算了某型号铝合金芯铝绞线在不同环境温度下的载流量,然后对该导线进行载流量试验,对比计算值与实测值,分析简化计算法的误差。结果表明,该简化算法计算量小且计算精度满足工程要求,可以为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。     

基于钢芯铝绞线的铝合金芯铝绞线载流量简化计算法

提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的计算方法,根据导线载流量的理论计算方法,分析钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线在载流量计算中的不同,提出了铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。利用该算法计算了某型号铝合金芯铝绞线在不同环境温度下的载流量,然后对该导线进行载流量试验,对比计算值与实测值,分析简化计算法的误差。结果表明,该简化算法计算量小且计算精度满足工程要求,可以为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。     

几种边界条件对节能导线年费用的影响分析

与等外径的普通钢芯铝绞线相比,节能导线直流电阻较小,在不降低机械性能的前提下,可减少输电线路损耗,达到节能效果。结合某典型500kV交流双回路线路工程,以普通钢芯铝绞线为基准对比分析了3种等外径的节能导线方案（钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯铝绞线、中强度铝合金绞线）的电能损耗、本体投资,通过分别对比几种不同边界条件（输送容量、电价、导线市价）下的各导线方案的年费用,提出了3种节能导线在各边界条件下的适用范围,为工程中节能导线的选型和推广应用提供了参考。     

疏绞型扩径钢芯铝绞线系列化研究

扩径导线在超高压和特高压输电工程中有很大的应用空间,有必要进行扩径导线系列化研究。以疏绞型扩径导线为研究对象,利用扩径导线结构稳定性计算软件对多个已建工程所用扩径导线进行结构稳定性计算,得到扩径导线结构稳定与否的判据,得到了相同扩径比下导线结构稳定的最大直径,或相同外径下导线结构稳定的最大扩径比;以临界跳股张力≥25％额定拉断力为结构稳定判定条件,得到不同扩径比条件下扩径导线经济性与结构稳定性的阶梯图。根据本研究结果,在输电工程中使用的扩径导线选型注重结构稳定性,保证了施工质量和运行安全。本研究成果可为输电线路采用疏绞型扩径钢芯铝绞线的设计选型和进一步实现该型号绞线的系列化提供参考。     

输电线路钢芯铝绞线内外损伤的超声导波检测研究

针对钢芯铝绞线内层、外层不同性质材料的损伤,利用磁致伸缩效应和洛伦兹力在钢芯和铝绞线中激励和接收超声导波的方法,研发可有效识别和定位导线内外断丝的检测技术和装置。首先,理论分析超声导波在钢芯铝绞线中的传播特征;然后,通过试验获取铝绞线和钢芯在不同程度断丝损伤情况下的超声导波信号;最后,利用小波变换对信号进行分析,实现不同结构层断丝损伤的识别与定位。研究表明,采用磁致伸缩和洛伦兹力激发的超声导波检测技术,可实现对钢芯铝绞线内、外机械损伤的有效检测。     

节能导线选型边界条件的选择

为实现节能降耗,将更多的新技术、新材料、新工艺应用到电网建设中,以500 kV线路工程四分裂400 mm2导线为例,在导线的选型过程中,满足电气性能、机械特性前提下,主要从年费用、导线价格方面对普通钢芯铝绞线与3种节能导线(即高导电率钢芯铝绞线、铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线)进行了技术经济比较,最终得出在输送容量为不同值时选用3种节能导线费用的边界条件,指出当价格低于一定的普通钢芯铝绞线价格倍数时均可以采用。     

节能导线电晕损失及电阻损耗特征试验研究

根据国家相关标准,对高导电率钢芯硬铝绞线、铝合金芯铝绞线、中强度铝合金绞线等节能导线进行了电晕损失试验和直流电阻测试试验,分析了导线直径、导线表面状态对导线电晕损失的影响规律,得到了直流电阻值和单位长度电阻损耗,获得了220 k V线路用典型节能导线的主要电气特性,为未来导线的选型及设计提供有力数据支撑。     

扩径导线在张拉载荷下的股线分层应力计算

研究扩径导线分层应力计算,能够为扩径导线的应用提供技术支持。考虑扩径导线的几何特征,对扩径导线的分层应力计算进行了理论分析,推导了扩径导线分层应力计算的理论公式;建立了扩径导线的有限元模型,考虑股线间的接触非线性,对张拉载荷工况的扩径导线进行了分析;将理论计算与有限元仿真计算的结果进行了对比研究。研究结果表明:张拉载荷下扩径导线分层应力计算的理论公式与有限元结果的对比基本吻合;张拉载荷作用下,扩径导线各绞层股线所受轴向拉力从内向外逐渐减小,钢芯所受轴向应力相对较大,铝绞层所受轴向应力较小。     

节能型扩容导线的应力及弧垂的计算

节能型扩容导线是由超高强度镀锌钢芯和S、Z形软铝型线经特殊工艺绞制而成。其最高工作温度可达到150℃，输送客量可这类似规格普通钢芯铝绞线的2倍。文中给出了该种导线的应力弧垂计算方法，并通过实例计算，展示了这种导线在拐点温度以上工作时，应力、弧垂随温度变化明显减小的优势。     

钢芯铝绞线的捻劲与节径比

节径比是钢芯铝绞线的重要几何参数 ,外层右捻的钢芯铝绞线在放线张力作用下会引起左捻回松效应 ,其回松程度与放线张力成正比 ,与外层股线捻制紧密程度成正比。导线外层股线不宜绞制过紧 (节径比宜向国标上限靠 ) ,导线临外层股线绞制宜适当紧些 (节径比宜向国标下限靠 ) ,这样左捻回松效应会有所缓解。     

铝合金芯铝绞线载流量简化计算的研究

针对铝合金芯铝绞线载流量计算复杂的特点,本文提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。首先研究了计算导线载流量的理论方法,根据钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线的特点分析两者在载流量计算中的差异,提出铝合金芯铝绞线载流量的简化算法,并使用该简化计算法计算了某种铝合金芯铝绞线在不同环境温度下的载流量值。然后对该种导线进行载流量试验记录载流量实测值,对比载流量计算值与实测值,分析简化计算法产生误差的原因。试验结果表明,该简化算法计算量小且计算精度满足工程要求,为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。     

铝合金芯铝绞线载流量简化计算的研究

针对铝合金芯铝绞线载流量计算复杂的特点,提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。首先研究了计算导线载流量的理论方法,根据钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线的特点分析两者在载流量计算中的差异,提出铝合金芯铝绞线载流量的简化算法,并使用该简化计算法计算了某种铝合金芯铝绞线在不同环境温度下的载流量值。然后对该种导线进行载流量试验记录载流量实测值,对比载流量计算值与实测值,分析简化计算法产生误差的原因。试验结果表明,该简化算法计算量小且计算精度满足工程要求,为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。     

架空输电线路的导线伸长特性及其应用

架空输电线路使用的导线多为不同金属的复合绞线,它的伸长特性与单一金属绞线不同。导线伸长对弛度—张力特性非常重要。本文简单叙述各种伸长,同时把导线伸长应用在装配式架线、预应力钢芯铝绞线(PSACSR)的弛度-张力特性上、并进一步对覆冰雪时导线承受过大荷载时的弛度-张力计算作了介绍。     

节能导线电能损耗特性分析及节能效果对比研究

电能损耗是架空输电线路导线选型的重要参考依据,其决定了导线尺寸、电气性能、机械性能、使用条件等关键指标。电能损耗的方式主要有电阻损耗与电晕损耗,其中电阻损耗又包括直流电阻损耗、集肤效应损耗和铁损。本文主要对比分析了钢芯高导电率硬铝绞线、铝合金芯铝绞线、中强度铝合金绞线以及以往使用的普通钢芯铝绞线中各种损耗所占的比例,为不同使用环境下的导线选型及设计提供数据参考。     

应用小生境遗传算法优化导线钢芯断股漏磁检测传感器

输电线路的钢芯铝绞线在运行中可能发生钢芯损伤、断股现象,及时检测和诊断对于保证电网的安全运行具有重要意义。采用巡线机器人对钢芯损伤、断股进行检测是一种具有较好前景的方法。设计一种基于钢芯损伤、断股后形成的漏磁进行检测的传感器,采用48H号钕铁硼稀土永磁铁磁化输电导线钢芯,以永磁铁、导磁体沿导线的径向宽度和轴向长度为变量,以传感器质量作为优化目标,应用搜索能力强、收敛速度快的小生境自适应遗传算法优化传感器的结构尺寸。结果表明,在满足对导线钢芯磁化强度要求下,传感器的质量显著降低,有效提高了巡线机器人的携载能力,且所提方法具有通用性,适用于不同规格导线钢芯断股检测的漏磁传感器设计和优化。     

不连续放线情况下对导线弧垂的预控

国内高压输电线路所用的导线多为钢芯铝绞线,用钢绞线股为芯,铝线股或铝合金线股为外层绞制而成。其特点为导电性能好,强度比较高。由于钢芯导线加工过程中,线股间留有一定的空隙,所以在导线展放和紧线张力下,导线线股间的空隙也将减小,引起导线线长和弧垂产生变化。现结合500kV马锡线208-252号耐张段,介绍耐张段放线时导线的初伸长和弧垂控制。     

IEC架空导线新标准简介及浅析

国际电工委员会新颁布的IEC 1089;1991《圆心同心绞架空导线》标准,包括了铝绞线,铝合金绞线,钢芯铝绞线,钢芯铝合金绞线,以及铝合金芯铝绞线等品种。通过介绍标准及与其有关的各种单线的IEC标准(或标准草案)的内容,包括新规定的应力-应变测试方法,特性参数的计算式等,可对新标准有个概括的了解。此外,还对这些标准在我国的采用前景,提出了看法和建议。