三相导线-相间间隔体系直流融冰热特性有限元及脱冰动力响应分析

为研究输电线路导线直流融冰非对称运行特性,以LGJ-400/50输电导线为研究对象,建立不同运行条件下的输电导线实体模型,采用COMSOL软件探究不同覆冰厚度对导线温度分布的影响,并对不同环境温度和不同风速对导线中心点温度变化进行分析,得到脱冰时刻导线温度作为初始条件施加,应用ANSYS LS-DYNA PrepPost非线性结构动力学模型,建立实际运行过程三相导线-相间间隔体系有限元模型,分析导线体系直流融冰非对称脱冰动力响应。结果表明,在采用不同融冰方案工况下,不同脱冰相数下导线体系最大脱冰跳跃高度不同,三相导线-相间间隔导线体系在融冰过程中相比单导线脱冰情况具有非对称性,依据间隔棒布置条件对导线体系脱冰动力响应影响规律,能够优化导线相间距进而保证直流融冰过程安全运行。

四分裂导线-间隔棒体系直流融冰时子导线不同步脱冰动力响应分析

为了研究覆冰导线在直流融冰过程下覆冰融化脱落问题,以LGJ-400/50输电导线为研究对象,应用ANSYS软件中LS-DYNA PrepPost模块采用非线性结构动力学模型,建立实际运行过程分裂导线体系有限元模型。在有限元分析过程中,考虑实际导线情况,采用SOLID45实体单元对导线进行分层建模,计算时采用生死单元法杀死覆冰单元,更加准确模拟融冰时的实际情况。目前对分裂导线脱冰研究大多将分裂导线等效成单导线进行计算,在实际融冰操作过程中,分裂导线体系存在不同步脱冰现象,需对不同子导线脱冰时的情况进行分析。结果表明,直流融冰下脱冰导线的跳跃高度比正常脱冰的跳跃高度小,导线脱冰跳跃高度及导线张力随融冰电流增加而减小;四分裂导线-间隔棒体系子导线不同步脱冰时,对角线两根子导线脱冰及下方两根子导线脱冰工况下,分裂导线体系较为稳定,其它工况子导线不同步脱冰时,四分裂导线-间隔棒体系存在横向摆幅,进而产生扭转风险,会造成导线磨损和断股事故发生。

输电线路接续管管线接头断线热-力特性分析及金相检测

为研究输电线路接续管管线接头断线热力特性,相继开展钢芯铝绞线钢丝拉伸试验检测、接续管管线断线接头热力学分析以及断线接头钢芯金相检测,得到钢芯铝绞线钢芯抗拉强度、不同时间段温度负荷曲线以及断线接头钢芯的金相检测结果。研究结果证明钢芯铝绞线抗拉强度符合标准,导线电流引起接续管发热将影响钢芯计算破断拉力,钢芯裸露段被拉断之前曾在高温下运行一段时间。依据导线接续管接头热力特性参数及金相检测结果,能够为接续管压接缺陷的分析以及断线原因检测提供重要的理论依据和数据支持。

过热状态下输电导线接续管热疲劳损伤及场量仿真分析

为研究过热运行状态下的输电导线接续管的热疲劳损伤机理,以LGJ-240/30型号导线及其配套的JY 240-30型号接续管为仿真分析对象,建立不同运行条件下的导线接续管实体模型,对其施加循环温度荷载,通过温度可循环次数反映接续管的热疲劳损伤状况。采用COMSOL软件探究不同温度荷载与不同导线拉力对导线接续管热疲劳损伤的影响,并对热疲劳损伤后输电导线接续管进行场量分析。研究结果明确了不同温度、不同拉力情况下,接续管热疲劳的发展规律以及接续管损伤位置与蠕变的相关性。该结果表明,依据导线接续管热疲劳损伤规律,能够便捷、快速分析特定参数下导线接续管的应力、位移、蠕变和热疲劳损伤情况。

新型输电导线内嵌式接续管振动疲劳响应特性及试验分析

为了研究新型输电导线内嵌式接续管振动疲劳寿命各种压接影响因素以及风振疲劳失效响应,在建立风振作用下钢芯铝绞线接续管疲劳响应数学模型的基础上,结合塑性流动法和强度因子法,使用COMSOL软件对不同压接对边尺寸下的钢芯铝绞线接续管的疲劳响应进行仿真和试验。研究结果验证了新型输电导线内嵌式接续管的可行性,与传统的接续管相比,新型输电导线内嵌式接续管能够提高压接的稳定性,有效降低接续管疲劳源区在微风振动作用下形成的动弯应力,减小导线的疲劳损伤。