根据钢芯铝绞线的结构、材料特性和绞制特点,结合钢芯铝绞线在实际运行过程中的强度设计要求,利用ABAQUS 软件建立了钢芯铝绞线各层股线有限元模型,模拟钢芯铝绞线在运行过程中所受张拉力后的应力分布规律。
(1)对计算结果的分析表明,当钢芯铝绞线承受张拉力时,各层股线除了沿其自身轴向伸长之外,各层间还将相互挤压。由于外层股线没有沿径向的挤压力,外层股线应变比内层大。外层铝股受力要依次大于相邻内层,这与钢芯铝绞线的组成结构及实际断股事故的发生情况相符合,表明所建立的分层力学模型合理。
(2)初步研究表明,钢芯铝绞线在线夹出口处的受力较复杂,且等效应力受端面约束力的影响较大,在钢芯铝绞线覆冰和振动过程中,*造成钢芯铝绞线与线夹接触处的疲劳断股。因此,在安装钢芯铝绞线时应重点保护线夹出口处钢芯铝绞线。
钢芯铝绞线的力学性能和强度设计直接关系到输电线路的可靠性和电网的安全运行,本文通过对钢芯铝绞线不同层股线的载荷与应力分布研究,结合线路的电压等级、输送能力、强度、寿命、环境影响、经济性等多方面的因素,可以对钢芯铝绞线的力学性能进行准确的分析和计算校核,以满足不同需要及外界条件的需求,也可作为钢芯铝绞线优化设计和合理选择的参考。
钢芯铝绞线的质量对电网,特别是重要跨越线路电网的安全运行较为重要。在钢芯铝绞线的制造过程中,如果其承力钢芯存在断股等缺陷,在运行过程的多种应力作用下就会发生断线事故,严重影响甚至危及电网安全。标准GB 50233-2005《110~500KV架空送电线路施工及验收规范》也明确规定钢芯铝绞线不允许存在钢芯断股的严重损伤情况,因此,在安装过程中开展钢芯铝绞线的质量检测,特别是重要跨越线路的全线检测,便显得十分重要。
对高压输电线安装过程进行缺陷检测关系到电力系统的安全运行,但适用的检测方法并不是很多,常用的检测方法有人工目视检查法、航测法、红外热成像检测法、涡流检测法等。
1.采用人工目视检查法时,只有在铝丝已完全断离甚至断头翘起的情况下,才能发现缺陷;
2.采用航测法时,由于摄影的限制,以及必须对_终的图像进行肉眼检查,检查速度非常慢,准确性也不高;
3.采用红外热成像检测法时,由于需要检测被检物表面的温度场分布,此检测方法的灵敏度与环境温度有较大的相关性,而且该方法必须在输电线带电的情况下才可进行检测,在输电线安装过程中难以实现红外热成像检测;
4.采用涡流检测法检测高压输电线时,由于其涡流渗透深度不足,只适合用于检测钢芯外部的铝股线。
钢芯铝绞线采用镀锌钢绞线,增加了架空绝缘电缆的强度和拉力,并且具有良好的防水性能、导电性能、防腐性能和阻燃性能,使用寿命长。
1.包括多根钢绞线,包裹在钢绞线外部的多根铝绞线,包裹在铝绞线外部的导体屏蔽层,导体屏蔽层外设有防水层;钢绞线外设有镀锌层。
2.导体屏蔽层与防水层之间还设有阻燃层。
3.阻燃层与防水层之间还设有防 腐层。
LGJ是钢芯铝绞线的符号,其中L是铝线的简称,G是钢芯的简称,J是绞线的简称。
240/40是指导线的标称截面是:铝240平方毫米,钢40平方毫米; 导线的结构为铝26根,直径3.42平方毫米,钢7根,直径2.66平方毫米; 铝的计算截面是238.85平方毫米,钢的计算截面是38.90平方毫米,总计算截面是277.75平方毫米; 导线外径21.66毫米; 导线直流电阻不大于 0.1209Ω/km; 额定抗拉力83370N(牛顿); 单位质量 964.3kg/km;制造长度 2000米;短路电流是与接入系统的地点和接入系统的设备而变化的,必须有了完整的接线图后,才能根据计算求出;线路的阻抗也是随线路的架设方式不同而变化的,也要根据图纸计算才能求出。
即10kV以上的输电线路,目前中国普遍采用铝包钢绞线(LGJ)作为导线,即用铝线包裹钢线,钢线用于传递电流而铝线用于降低电晕及其他损耗,根据电压不同导线横截面逐渐加大。比如目前国内较高电压500kV输电线路的导线,一般采用LGJ-400/35的导线。
钢芯铝绞线在酸洗过程中,无论使用的是什么酸,都会与金属反应生产氢气,因此钢芯铝绞线就会发生氢脆的现象,而且钢芯铝绞线在吸取了氢气后,由于组织的不均匀性而形成气孔,会造成断裂或组织破坏,因此在电力行业应用的时候,使用效果就会大大的降低,为了控制这种情况的发生,我们可以采用以下几种方式来处理:
1、可以缩短钢芯铝绞线进行的酸洗时间,可通过提高酸洗液温度实现。
2、在酸洗液中加入缓蚀剂,例如丁炔二醇,硫脲,六次甲基四氨等。
3、在钢芯铝绞线中加入表面活性剂,降低酸液界面张力,使氢气*从表面脱离。
4、进行加工处理的时候,尽量的防止金属杂质污染酸洗液。.