基于ANSYS的1660 mm~2碳纤维导线用放线滑车滑轮优化设计

碳纤维复合芯导线抗弯、抗侧压、抗扭性能差,故要求1 660 mm~2碳纤维导线用放线滑车底径较大。若采用传统经验方法设计,将导致放线滑车质量较大、设计周期长、研发成本高等问题。针对放线滑车主要部件滑轮,进行了材料分析研究,提出了优化约束条件,并利用ANSYS软件建立滑轮仿真模型,通过调整滑轮材料、结构尺寸参数等方法,完成滑轮设计,并对滑轮进行试制试验。通过有限元分析结合试验的方法得到了满足工程强度、刚度要求且质量较轻的放线滑车滑轮。与传统经验设计方法相比,滑轮减重约23%。研究结果可为输电线路放线滑车滑轮设计提供参考依据。     

1660 mm~2碳纤维导线放线用张力机卷筒槽底直径的计算

碳纤维导线抗弯曲、抗扭转性能差,若张力机卷筒的倍率比过小,容易损伤导线。碳纤维导线损伤主要有3种现象:芯棒损伤、铝线损伤和导线散股。通过碳纤维芯棒4点弯曲试验和铝线拉伸力学性能试验,分别得出芯棒和铝线损伤判据。以大规模应用的1 250 mm~2大截面导线(JL1G2A-1250/100-84/19)过1 850 mm槽底直径卷筒塑性区域比例为导线散股判据。以1 660 mm~2大截面碳纤维导线(JLZ2X1/F2A-1660/95-492)张力放线用张力机卷筒槽底直径为研究对象,采用ABAQUS建立了导线过6种不同槽底直径的张力机卷筒有限元分析模型,分别计算出导线在最危险工况下的应力应变云图,最终确定1 660 mm~2大截面碳纤维导线张力放线用张力机卷筒槽底直径为2 200 mm。     

1000mm~2大截面导线放线施工技术研究

由国家电网公司建设运行部组织开展的《1 000 mm2大截面导线研制及工程应用技术研究》课题研究,其成果已应用于宁东—山东660 kV直流输电线路工程上的4×JL/G3A-1000/45大截面导线施工。中国电力科学研究院、甘肃送变电工程公司制定了4种现场展放方案并于2009年6月在750 kV永登—白银199～212#区段实施4次"一牵2"展放试验。通过对1000mm2大截面导线4种展放方案的观测和导线试验性能分析,论证了1000mm2大截面导线、导线配套用卡线器及新型施工机具在施工中能满足技术要求,并研究得出了1000mm2导线的优化机具配置方案:张力机采用轮径1 600 mm,轮槽中心距推荐55 mm,滑车槽底直径900mm。     

4ד一牵2”1250 mm~2大截面导线直线塔放线滑车悬挂方式

增加导线分裂数、加大导体等效直径、提高输送容量、降低电晕、减少电抗,是特高压电网建设的发展趋势。基于4×"一牵2"导线展放方法,结合现有机具设备和安装工艺,论证制定了八分裂导线放线滑车悬挂方案,并在昌吉-古泉±1 100 kV特高压直流输电工程6 B标段应用,实现导线架设综合效益最大化。     

碳纤维复合芯导线过滑车散股现象

针对碳纤维复合芯导线在过滑车后可能出现的散股现象进行了研究。首先对碳纤维复合芯导线过不同底径的滑车进行了有限元分析,得出碳纤维复合芯导线过滑车时随着滑车底径的增大散股现象变小,过20 D滑车时相邻铝线最大散股间距为3.08 mm,过40 D滑车时相邻股线最大距离为0.6 mm。其次通过实验分析了碳纤维复合芯导线过滑车时导线表面的变化以及过不同底径滑车后导线表面的散股程度,选取过滑车后的其中一根试件进行张力为1%RTS、10%RTS、20%RTS、30%RTS条件下导线外观的观察,得出随着张力增大导线散股现象有明显改善。当导线张力在20%RTS以上时导线表面散股现象很小。通过有限元分析以及实验研究得出碳纤维复合芯导线过滑车时散股现象的严重程度与滑车底径成反比,但在实际工程中含张力的情况下散股现象较小。     

放线滑轮槽底直径对滑车摩阻系数及导线磨损的影响

放线滑轮槽底直径的大小,直接影响滑车的摩阻系数,并对导线的磨损亦有影响。目前国内标准规定的放线滑车摩阻系数不得大于1.015,放线时所用放线滑车槽底计算直径不小于20倍被展放导线的直径,并对槽底直径大小和导线同轮槽间的正压力等均作了较详细的说明。选用倍率比不小于20的滑轮的滑车是非常重要和必要的。     

1000mm~2大截面导线“1牵4”张力放线技术

宁东—山东±660 kV输电线路工程采用4分裂JL/G3A-1000/45-72/7型导线,此型导线在我国第1次运用在超高压输电线路上,由于导线的直径和比重大,在张力放线施工中对工机具要求较高。本文针对工机具的选型进行了验算论证;简述了JL/G3A-1000/45-72/7型导线在张力放线过程中的重点部位施工方案;结合实际放线情况进行了技术经济分析。     

900mm~2大截面导线“一牵（2＋2＋2）”张力放线工艺

根据锦屏-苏南±800kV特高压直流输电线路900mm2导线的特点,合理地悬挂放线滑车,利用380kN级大型牵引机及3台2×70kN级大型张力机配合,采取＂一牵（2＋2＋2）＂的方式进行张力展放,该架线方式可确保大截面导线架线施工的安全、质量,并有效提高了施工效率。     

900mm~2大截面导线压接管优化设计研究

锦屏-苏南±800 kV特高压直流输电工程首次大量应用四层铝股结构900 mm2大截面导线,由于铝钢比大,导线中铝线承担的拉力相对较大,按传统经验设计的压接管对导线的握力不满足标准的要求。为最大程度减小压接引起的铝线强度损失,提高金具对导线的握力,进行了金具的优化设计研究。在分析握力影响因素的基础上,设计了基于不同内径和拔梢长度的铝管的正交试验方案,金具与同一导线压接后进行握力试验,对试验结果进行二元回归分析,得到内径和拔梢长度对金具握力的影响规律。对于900/40导线配套的压接管,在一定范围内增加铝管内径和拔梢长度有利于提高金具握力。推荐了优化的压接管尺寸用于金具制造,工程抽检结果表明优化后金具的性能达到了预期效果。     

1520mm~2级型线导线空气动力参数特性研究

为研究1520 mm~2大截面单导线及覆冰导线的空气动力参数及屏蔽效应特性,对JL1X1/G2A-1520/125-481、JL1X1/LHA1-1040/550-487 2种1520 mm~2大截面导线进行风洞试验,并对试验结果进行分析,给出了不同风速下不同结构型式导线的空气动力参数。为设计部门进一步的评估工作提供可靠的依据。     

用滚轮式悬垂线夹代替放线滑车的架线施工

在大跨越线路进行增容改造工程时,采用滚轮式悬垂线夹代替放线滑车的架线施工,避免了导线在放线滑车与悬重线夹之间的反复折装,是一种方便、安全和高效的方法。这里对这种方法作详细的介绍,供施工同行在类似工程中参考。     

用微机简易制作架空导线的放线曲线

介绍采用微型计算机制作电力线路设计、施工、运行所需要的导线、避雷线、放线曲线的方法和结果。     

碳纤维导线架线施工研究

碳纤维导线由轻型的碳纤维复合芯和梯型铝合金绞线组成,与常规导线相比,它有强度高、导电率高、载流量大、线膨胀系数小、弛度小、重量轻、耐腐蚀、使用寿命长、降低线路成本及节能等优点,是未来输电线路导线的发展方向。但由于材料、结构的改变,碳纤维导线的架线施工与常规导线的架线施工也有比较大的区别,结合JRLX/T-540/47型碳纤维导线的架线施工经验,介绍了碳纤维导线架线施工需注意的要点。     

基于遗传算法的架空导线节径比优化

导线节径比是影响导线接触应力的重要因素。通过分析架空导线各层的应力分布,建立了导线节径比与应力关系数学模型,应用遗传算法实现了导线节径比的优化。结果表明：节径比取上限时,各层间的接触应力达到最小值。这一结论可以为导线的优化设计、减磨、降低线损及延长导线寿命提供一定的理论基础。     

电站用扩径导线及其绞制技术

３３０～５００ｋＶ电站用扩径导线，现已开发有以镀锌金属软管支撑的ＬＧＫＫ扩径导线系列，以及以钢芯支撑、以疏绞铝线扩径的ＬＧＪＫ扩径导线系列。介绍了两个系列扩径导线的结构、性能及绞制技术。相比而言，ＬＧＪＫ系列绞制容易，结构合理，质量更好。     

我国首次在送电线路架设中采用1250mm~2大截面导线

<正>9月16日,由国家电网公司组织,中国电力科学研究院和甘肃送变电工程公司负责实施的1 250 mm2大截面导线展放试验在溪洛渡左岸-浙江金华±800 kV特高压直流输电线路工程赣5标段成功。这次试验为最终形成1 250 mm2导线张力放线施工工艺导则、配套机具设备配置方案、架线施工预算定额等成果,并在实际工程中应用提供了指导意见。     

碳纤维复合材料芯导线弧垂特性研究

对两种规格的碳纤维复合材料芯导线进行了弧垂特性试验研究和计算,探究了初始张力、环境温度、铝/芯截面比等对碳纤维复合材料芯导线弧垂的影响.结果表明:在相同试验条件下,随初始张力增加,拐点温度升高;初始张力相同时,夏季导线的拐点温度显著高于冬季;相同试验条件下,铝/芯截面比大的导线,拐点温度较高.     

输电线路六分裂导线展放所用滑车形式的研究

分析了输电线路六分裂导线展放过程对滑车的作用力,阐述了牵引绳和导线对滑车作用力大小、滑车的结构设计形式,对两种滑车结构受力情况和经济性进行了分析,认为采用多轴可改装式七轮滑车可以降低购置成本,提高经济效益.     

新型复合导线用碳纤维芯材的制备工艺

新型碳纤维复合芯导线是近年来输变电工程领域出现的一种可替代传统钢芯导线的全新产品,其核心技术是碳纤维复合芯的成型工艺。对影响碳纤维复合芯成型工艺的纤维体积含量、纤维和树脂的界面性能、模具内的非稳态温度场及拉挤模具的工艺要求进行了研究。     

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。