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淺談LGJ鋼芯鋁絞線股應力變化的規(guī)律

更新時間:2022-05-09 點擊次數(shù):964
  LGJ鋼芯鋁絞線是目前應用較多的架空導線形式,由單層或多層鋁線股絞合在鍍鋅鋼絞線外加強組成,具有分層結構的特性。架空導線正常運行時,受自身載流產(chǎn)生的焦耳熱的影響,其溫度往往高于環(huán)境溫度。
  
  在鋁絞線內部,由于各層線股之間存在空氣間隙,且鋼芯、空氣與鋁線的導熱系數(shù)各不相同,使得導線內部存在徑向溫差。研究表明,導線徑向溫度差可達5~25℃,這勢必會影響導線各層線股的應力分布,進而影響導線的工作安全性和使用壽命。
  
  因此,考慮溫度和應力的耦合作用,精確計算導線工作狀態(tài)時線股的分層應力,對于架空導線的安全設計和抗疲勞分析具有重要意義。
  
  基于上述原因,本文采用理論分析和有限元模擬相結合的方式研究LGJ鋼芯鋁絞線股應力和溫度之間的關系,分析了導線平均溫度和徑向溫差對最外層鋁股應力的影響。
  
  結果表明:導線各層的張力分布并不均勻,外層鋁股的張力雖大,但其應力卻小于平均應力,因此用平均應力來進行線路設計并不準確。
  
  在不考慮徑向溫差時,鋁股應力是隨著溫度的升高而減小的,且外層鋁股張力減小的速度大于鄰內層,鋼芯應力隨著溫度的升高而增大。
  
  考慮徑向溫差時,外層鋁股的應力值隨著溫差的增大而增大,內部鋁股和鋼芯的應力隨著溫差的增大而減小,減小的部分全部由外部鋁股承擔,溫差達到20℃時,外層鋁股所承擔的張力值增加49%左右,而且增加的幅度和內部溫度沒有關系,只與徑向溫度差有關。

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