架空裸导线截面应力分析

为研究运行中钢芯铝绞线(ACSR)截面应力真实分布规律,利用有限元法对导线截面的应力分布情况进行分析。以九江叶家山-柘林水电站Ⅱ回220KV工程线路所使用的LGJ-240/40钢芯铝绞线为实际对象,建立三维实体模型和有限元模型。模型一端面限制x、y、z轴自由度,另一端面分别施加15%、20%、25%计算拉断力,同时分两种情况进行受力分析:钢芯铝绞线内各丝间无相对滑移及摩擦;钢芯铝绞线内各丝间存在相对滑移及摩擦。分析得到了钢芯铝绞线在两种情况下的截面等效应力分布情况。结果表明,当不考虑线内相对滑移及摩擦时,钢芯与铝股应力比约为3:1,截面等效应力呈圆环状由中心向外逐渐减小。当考虑线内相对滑移和摩擦时,钢芯与铝股应力比值约为5:1,截面等效应力呈中心对称分布。将分析结果与已有文献的理论和实验结果进行对比,验证了分析结果的有效性。