绞合型碳纤维复合芯导线的弧垂特性分析计算

绞合碳纤维芯复合导线(ACMCC)作为第二代碳纤维复合芯架空导线,具有更好的柔软性、抗疲劳性、绞线结构的稳定性、更好的抗压性和比棒式碳纤维芯直径大等特点。文章通过分析绞合碳纤维复合芯导线的特性,提出了导线“拐点温度”及拐点温度以上张力、弧垂计算的方法,并通过实例计算,分析研究绞合型碳纤维芯导线优越的弧垂特性。

低风压绞合型碳纤维复合芯导线在沿海台风地区的应用分析

为解决沿海台风地区架空输电线路的增容和抗风要求,对钢芯铝绞线与低风压绞合型碳纤维复合芯导线的风阻系数、电气性能、机械性能和经济性进行了分析比较,明确沿海台风地区的导线最佳选型规则。对比结果表明:在台风条件下,低风压绞合型碳纤维复合芯导线的风阻系数显著低于普通结构钢芯铝绞线,抗风性能优异;电气性能和机械性能的数据对比表明,满足对地距离的同时,采用低风压绞合型碳纤维复合芯导线可提高一倍以上输送容量。在沿海台风地区采用等直径的低风压绞合型碳纤维复合芯导线能够减少输电线路中导线的分裂根数,减少杆塔等基建费用,抗风性能优异,提高输送容量1倍以上且节能效果良好,经济效益显著。

绞合型碳纤维复合芯导线的弧垂特性研究

绞合型碳纤维复合芯导线作为一种新型架空输电导线,在输电线路增容改造工程中具有良好的应用前景,但由于运行时间较短,缺乏深入研究,尚不能准确评估其特性,目前在弧垂特性方面的研究也不够全面、系统,限制了绞合型碳纤维导线的进一步推广应用。该文在充分考虑绞合型碳纤维导线“拐点温度”特性的基础上,搭建了一套适用于绞合型碳纤维导线的弧垂计算模型,并选取钢芯铝绞线和多种其他类型增容导线与之进行对比。研究结果表明,绞合型碳纤维导线的拐点温度在60~110℃之间;相较其他类型导线,在输电线路运行温度范围内绞合型碳纤维导线的弧垂最小、张力最大、弧垂变化量最小;在各自的长期允许运行温度下,绞合型碳纤维导线和钢芯铝绞线的弧垂差随档距的增加而增大,在2000m档距时,弧垂差可达50m左右,说明在大跨越线路工程中绞合型碳纤维导线能够充分发挥其高温低弧垂特性;在覆冰地区,相比钢芯铝绞线,绞合型碳纤维导线的对地安全性更高,并且覆冰越严重其低弧垂优势更为显著,适合在重覆冰地区应用。

绞合型碳纤维复合芯导线在新建线路中的应用研究

与目前普及应用的棒型碳纤维复合芯导线相比,绞合型碳纤维复合芯导线具有柔软性能良好、安全稳定性高、连接金具简单和架线施工方便的系列优点,是未来碳纤维复合芯导线的发展趋势。为研究该导线在500 kV新建架空输电线路工程中的应用前景,以两典型500 kV双回交流线路模型为例,分别从节材和节能的角度相应选取碳纤维复合芯导线,与推荐的铝包钢芯铝绞线方案进行综合技术经济比较,总结绞合型碳纤维复合芯导线经济性方面的优劣势,以指导实际工程应用。

碳纤维复合芯导线不宜使用压缩型电力金具的研究

针对个别输电工程中，采用碳纤维复合芯导线，使用压缩型电力金具，存在不安全的隐患。从复合芯导线生产工艺、结构、玻纤、碳纤及树脂固化剂的共性和各自物理性、力学性能，结合输电线路运行特征，进行综合性调研、分析和试验，认为碳纤维复合芯导线在输电工程中是不宜采用压缩型电力金具，以防将来产生导线断裂事故。碳纤维复合芯导线只能应用楔型电力金具，才能保证碳纤维复合芯导线的运行安全。

铝包覆型碳纤维复合芯导线在高压输电线路中的应用分析

铝包覆型碳纤维复合芯导线具有弧垂小、载流量大、线损低、耐弯折及易压接等优点,在旧线路增容改造、新建线路及新能源送出线路等工程中具有广阔应用前景。分别对220 kV增容线路、500 kV新建线路及220 kV新能源送出线路3种应用场景进行技术经济分析,论证铝包覆型碳纤维复合芯导线在高压输电线路中应用的可行性及优越性。

碳纤维复合芯导线的特性及应用

阐述了碳纤维复合芯(ACCC)导线的结构和材料特点,比较了直径相近的ACCC导线与传统钢芯铝绞(ACSR)导线的主要材料性能,绘制了两种导线的应力弧垂曲线,将两类导线在最高气温下的弧垂和应力进行了对比。结果表明,ACCC导线的截面积、最高工作温度、载流量均高于ACSR导线,而弧垂明显小于ACSR导线,在实际工程中ACCC导线弧垂小的优势可明显降低铁塔的高度,进而可减少线路的造价。

绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线在线路增容工程中的应用

[目的]为解决某220 kV线路增容问题,在工程设计阶段,对常规导线和多种耐热导线进行综合比选。[方法]分析了要求输送容量下各型导线的最高运行温度;对比了机械荷载和导线弧垂变化对杆塔基础的影响;计算了不同导线的电能损耗;分析对比了施工运维和建设难度;从一次性投资和年费用上进行经济分析。[结果]结果显示:在满足输送容量和导线允许温度的情况下,常规导线方案需全线拆除并新建杆塔和基础;各型耐热导线弧垂和荷载均满足原线路设计条件;常规导线和绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线的年费用较低,运维相对便利。[结论]绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线综合性能较优,适用于利用已有线路杆塔实现线路增容的场合,尤其是在城区或近郊等新建杆塔较为困难的地方。

输电线路碳纤维复合芯导线杆塔塔头规划分析

鉴于内蒙古电力(集团)有限责任公司2013年的生产计划中有6项工程使用碳纤维复合芯导线,采用悬链线应力状态方程式对碳纤维复合芯导线杆塔塔头进行设计规划。分析比较后,确定碳纤维复合芯导线选用双分裂JLRX1/F1A-240/35型,与之配合的地线采用JLB20A-120型铝包钢绞线;导线、地线安全系数分别选定为3.0和3.5;双回路塔规划为鼓形塔,单回路塔采用酒杯形塔和猫头形塔2种,并确定了塔头的具体尺寸。采用该方法规划的黑河变—盛乐一站220 k V输电线路杆塔塔头目前运行良好。

绞型碳纤维芯导线过滑轮应力分析

随着电网升级改造的推进,一种新型绞合型碳纤维芯导线以独特的结构及优越的增容性能,使其在复杂地形、气候地方推广应用时体现出优越性能。但在过滑车时会存在过大的弯曲应力问题。为此采用有限元软件建立绞合型碳纤维复合芯导线JLRX1/JFB-315/40过滑车分析模型,分析在25%拉断力下与滑车保持30°包络角时各单股的弯曲应力及变形问题。

绞型碳纤维芯导线接续金具创新性研究

绞合型碳纤维芯导线在原有钢芯铝绞线配套耐张接续金具基础上进行改进,解决绞合型碳纤维芯导线配套接续金具结构问题,独特的结构使其在复杂地形(大跨越、大高差、重冰区地段)、特殊气候地区应用时具有各种优越性能。

碳纤维复合芯架空导线压接工艺应用研究

碳纤维复合芯导线(ACCC-DOVE)是目前输变电系统理想的取代传统钢芯铝铰导线、铝包钢导线、铝合金导线的新产品。本文对JLRX1/F1A-280/45纤维增强树脂基复合芯软铝型导线进行了压接试验研究,介绍了碳纤维复合芯架空导线结构和技术参数、压接装备、工艺条件和施工注意事项,可为该产品推广应用起到指导和借鉴作用。

南网首次在500kV线路工程应用碳纤维复合芯导线

近日,南方电网公司重点工程之一的500kV罗北甲乙线(佛山段)增容改造工程全长1098米的碳纤维导线已顺利架设完成。这是南网范围内首次在500kV电压等级线路工程上实施绞合型碳纤维复合芯导线。

表面构型对输电导线覆冰碰撞特性的影响分析

导线结冰严重影响着电网运行安全,局部碰撞系数是表征输电导线覆冰增长速率的关键指标,以往对传统钢芯铝绞线或其简化圆柱模型的覆冰增长特性进行了分析,碳纤维复合芯导线(Aluminum Conductor Composite Core,ACCC)作为一种发展迅速的新型导线,其局部碰撞系数和覆冰增长过程鲜有研究。首先基于商用有限元软件Fluent实现了对覆冰增长数值模拟,并通过与模拟试验结果对比,验证了仿真方法的有效性。随后,利用经过验证的数值模拟方法,对ACCC模型和简化的圆导线模型的覆冰增长特性进行了对比研究,模拟得到了二者表面的液滴碰撞系数分布,讨论了不同的雨滴中值直径和风速变化对碰撞系数的影响,获取了ACCC模型的结冰冰形。结果表明:风速低时ACCC模型的局部碰撞系数显著小于圆模型,覆冰初期,冰形受导线表面构型影响十分显著;当导线表面被覆冰完全包裹后,圆模型冰形比ACCC模型冰形阻力系数整体低15.3%,且在多个风攻角下呈现驰骋不稳定性。研究结果对于获取ACCC覆冰增长特性,了解不同表面构型导线覆冰致灾机理具有重要价值。

基于碳纤维导线压接特性与金具选型的研究

从复合芯导线生产工艺、结构、玻璃纤维、碳纤维及树脂固化剂的共性和各自物理性、力学性能,结合输电线路运行特征,进行综合性调研、分析和试验,认为碳纤维复合芯导线在输电工程中不宜采用压缩型电力金具,以防将来产生导线断裂事故。碳纤维复合芯导线只能应用楔型电力金具,才能保证碳纤维复合芯导线的运行安全。

碳纤维绞合芯导线关键技术研究

项目着力解决如何保证铝的使用量、且采用碳纤维的条件下如何实现大跨度、覆冰、高温等情况下可靠传输电能的技术,攻克了由多根碳纤维芯构成的绞合型碳纤维复合芯电缆的设计与制造等关键技术,得到了新一代碳纤维绞合芯铝合金导线的制备方法,建立了该型导线的生产体系,可为在电网输电线路建设中涉及的大跨度、线路覆冰、负荷分布不均匀、过载等问题提供技术支撑,有助于这种新型导线的产业化.

碳纤维复合芯铝导线国产金具的研制与应用

根据碳纤维复合芯导线的特点,采用特殊的楔型夹与楔型座对碳纤维碳芯进行锁紧,实现碳纤维复合芯与耐张线夹、接续管等金具的可靠连接。解决了导线在高温230℃状态下热胀冷缩及长期蠕变过程中金具对导线的握力稳定问题、碳纤维复合芯导线的补修问题。研制了输电线路的耐张线夹、接续管及变电站用耐张线夹、T型线夹,进行了金具的性能试验。试验结果表明研制的金具可为输电线路的安全运行提供可靠保障。

铝型线填充率对径向传力的影响研究

碳纤维复合芯导线由碳纤维复合芯棒和铝型线构成,型线铝股结构型式填充率高,与圆线铝股传力性能不同,目前针对碳纤维复合芯导线填充率对径向传力影响的相关研究空白。本文对卡线器夹嘴夹紧时导线的受力状态进行了有限元仿真模拟,利用ABAQUS软件建立不同填充率导线结构模型,仿真得到不同填充率下导线铝型线和芯棒的应力情况,仿真结果表明导线夹持受力状态下,铝型线填充率会对导线外部受力向芯棒传递造成一定影响,随着填充率减小,导线铝型线和芯棒压应力逐渐变大。研究结果可作为1 660 mm2碳纤维复合芯导线用卡线器夹嘴长度优化设计参考依据。

航空工业用安装线

随着飞机尺寸的日益增大和机载电子设备的剧增,飞机上电线电缆的用量也迅速增加,一架协和式客机竟有240公里电线电缆,重1.6吨,成了电源系统中重量最重的一项设备.另外为了提高和保证飞机的可靠性和安全性,更严格地要求航空导线具有不可燃和不冒烟的特性.因此,美、英、法等国在减轻电线重量、提高使用温度和耐燃性方面进行了试验研究工作.