物理情境问题的ACSR解决策略探析

情境问题的解决过程是学生知识结构化的演进过程,为发展学生的核心素养提供了机会和路径。物理情境问题往往复杂新颖,解决它们需要学生能够在有效策略的指导下进行探索活动。提出物理情境问题的ACSR解决策略,并结合一道高考试题阐述策略的实施步骤,旨在引导学生通过探索活动提升物理情境问题的解决能力,以便应对未来更加多变、更为复杂、更具挑战的社会问题。

三峡工程500kV大容量输电线路用导线之二 主干线路大截面ACSR/AS-720/50的研制

三峡工程± 5 0 0 k V直流输电线路用大截面导线 ,目前虽然可以采用钢芯铝绞线 ,但铝包钢芯铝绞线更具有优良的性能。本文叙述制造 ACSR/ AS- 72 0 / 5 0铝包钢芯铝绞线的主要技术关键 ;原材料铝线和铝包钢线、ACSR/ AS- 72 0 / 5 0的性能 ;及其试验的结果和结论。

ACCC与ACSR导线运行温度的对比分析

文献对比分析ACCC与ACSR的性能,由于碳纤维导线芯线是碳纤维材质不存在磁滞热效应。理应比相同规格钢芯铝绞线的运行温度要低,但是运行部门使用红外线热传感器进行测量时发现截然相反的结论。本文经过实验验证,在输送相同功率的情况下,相同截面的ACCC运行温度高于ACSR,并给一种分析观点,佐证了运行部门的发现;导线运行温度关乎导线的运行寿命,导线运行温度过高,导线会发生退火,导线的强度下降,会发生断股,也会发生导线的严重氧化,现有的红外线检测方法,受环境因素影响较大,实测的导线温度,往往与实际不符;与ACCC相比,ACSR存在磁滞与否并不是影响导线运行温度关键所在,输送相同功率的情况下,导线的电阻率是影响导线运行温度关键因素。

干/湿NaCl盐雾条件下钢芯铝绞(ACSR)导线腐蚀层结构及腐蚀机理

采用干/湿NaCl盐雾试验,研究了钢芯铝绞（ACSR）导线腐蚀产物的相组成、腐蚀层结构及其腐蚀机理。结果表明：ACSR导线的腐蚀是氧化膜的局部破坏（形成麻点和缺口）及线股间电化学腐蚀等共同作用的结果。ACSR导线腐蚀产物组成复杂,主要包括锌及铝的氢氧化物及碱式氯化物盐。内外层Al股线及钢芯线表面镀锌层开始生成局部的麻点,然后形成连续的腐蚀层,腐蚀层内层致密而外层疏松。在腐蚀前期（≤168 h）,外层铝股线的腐蚀速率大于内层铝股线,在腐蚀后期,内层铝股线的腐蚀速率更大。镀锌层的腐蚀速率最大,480 h腐蚀后完全被破坏,逐渐失去对钢芯线的保护作用。

基于铜线夹与ACSR电缆线束的异种材料磁脉冲压接接头分析

目的探究磁脉冲技术在铜线夹与钢芯铝绞线(ACSR)电缆线束压接接头中的应用,以及放电能量对电缆接头性能的影响。方法利用磁脉冲放电设备在40 kJ和45 kJ放电能量下压接Cu-ACSR电缆接头,观察接头宏观形貌,进行接头拉伸试验,观察接头失效情况并评价接头性能。结果压接的位置越靠近末端,压接区直径的变形量越大。40 kJ放电能量下对应失效后,电缆线束末端发生了较为明显的弹性回复,其外圈铝合金线束张开,而在45 kJ时没有明显张开现象。45 kJ放电能量下对应失效后的铝合金线束延长量明显高于40 kJ时。同时,45 kJ放电能量下压接电缆接头截面可以观察到更大且更均匀的变形。结论使用磁脉冲技术可以实现异种材料的铜线夹和ACSR电缆线束的有效连接。在45 kJ放电能量下压接电缆接头的最大拉伸载荷相对于40 kJ时提升了55%,由此说明在45 kJ放电能量下压接电缆接头性能优于40 kJ时。

三峡输电工程用ACSR-720/50导线制造的几个关键技术的探讨

三峡输电工程龙泉至政平± 5 0 0 k V直流输电线路用 ACSR- 72 0 /5 0 (钢芯铝绞线 )导线是迄今为止我国最大截面的输电用导线。本文介绍了在制造该导线时的几项关键技术。

工业污染区架空导线腐蚀状态评价及机理研究

通过工业污染区架空线路导线的外观形貌观察、腐蚀坑深度测量、抗拉强度、伸长率、扭转次数及电阻率等理化及电气试验,以及与同型号新导线检测结果的数值比对,探究导线腐蚀对其力学、导电及防腐性能的影响,另外,通过铝线及镀锌钢线的断口分析、腐蚀物成分、镀锌钢线的镀层厚度观测,研究工业污染环境下钢芯铝绞线的腐蚀机理及控制措施,提出了新的镀锌钢线锌层厚度检测评估方法,为架空输电线路腐蚀状态评价及运维检修策略提供技术依据。

基于有限元模型的谐波对钢芯铝绞线载流量影响的定量分析

伴随着新能源与电力电子设备的广泛接入,输电线路的谐波问题愈发突出。针对谐波对输电线路载流量的影响机理不清,定量分析手段匮乏等突出问题,提出了一种评估谐波对钢芯铝绞线(aluminum con-ductor steel reinforced,ACSR)载流量影响的新方法。首先,通过使用贝塞尔函数求解ACSR的麦克斯韦方程组,推导ACSR内部电流密度分布的表达式,从而解析化的表征谐波与ACSR载流量间的作用机理。基于此,进一步利用热平衡方程建立输电线路载流量的解析表达式,从而定量评估谐波热效应对载流量的影响。理论分析结果表明:谐波的存在会降低ACSR的最大载流量,其作用机理为谐波下的交流电阻会使线路电阻增大,导致在同等线路温度下基波所产生的热量极值减小,从而使得最大载流量进一步降低。最后,在COMSOL软件中建立了ACSR的二维有限元模型,通过注入不同分量的谐波来验证该方法的有效性和准确性。

风速对钢心铝绞线红外测温图像质量影响研究

对钢心铝绞线进行红外热巡检时,红外热像图成像质量会因环境风速不同而变化。为研究钢心铝绞线红外测温时,不同载流量下热像图成像质量与风速的关系,本文利用传热学原理,分析了钢心铝绞线表面辐射及红外热像测温模型,提出应用于钢心铝绞线表面的红外对比度表达式及其影响因素。在实验室对LGJ-240/30型钢心铝绞线施加风速为0.5~5.0 m/s、电流为240~600 A,通过实验数据绘制三维散点图并拟合,得到对比度与风速、载流量的表达式,并提出利于肉眼观察的“临界对比度”。最后通过设计野外自然实验,验证实验室结果的准确性及可行性。结果表明,实验室得到的对比度表达式与临界值可以有效判断特定条件下,钢心铝绞线红外热像图质量优劣,对架空输电线路红外热巡检工程具有指导意义。

悬浮沙粒对钢芯铝绞线电场强度分布的影响

以钢芯铝绞线(ACSR)为研究对象,利用有限元法建立仿真模型,计算分析沙尘参数以及ACSR最外层铝股数对绞线电场分布的影响。研究结果表明:沙粒会加剧绞线表面电场和绞线附近空间电场的畸变,沙粒粒径、浓度、带电量和线路运行状态对绞线表面及附近空间电场有明显影响,且沙粒所带负极性电荷对电场造成的畸变比正极性电荷更严重。绞线截面积相同情况下,绞线表面电场强度极大值随最外层铝股数增加而减小。研究沙粒参数对ACSR电场分布特性的影响,可为沙尘环境下ACSR选型及设计提供理论依据。

碳纤维复合芯导线输电线路风振响应时域分析

针对碳纤维复合芯导线(ACCC)输电线路的风振响应,采用数值模拟建立输电线路体系有限元模型进行分析,并将得到的位移、弯矩和轴力响应与传统钢芯铝绞线(ACSR)进行对比。结果表明,ACCC导线的抗风性能优于ACSR导线,更适用于高温运行环境和风灾严重地区、大跨越输电线路等频繁承受大风荷载作用的输电线路。

7075铝合金半固态浆料制备及流变压铸工艺研究

目的研究搅拌速度和搅拌时间对ACSR工艺制备的7075铝合金半固态浆料组织的影响,研究和比较传统压铸与流变压铸7075铝合金的组织与性能。方法通过改变搅拌速度和搅拌时间制备7075铝合金半固态浆料,取料水淬获得半固态坯料,将剩余浆料进行流变压铸,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机等研究了试样的微观组织、拉伸性能与断口形貌,探究搅拌速度和搅拌时间对7075合金半固态浆料组织的影响,同时研究与比较传统压铸与流变压铸7075铝合金的组织性能。结果在一定范围内提高搅拌速度和搅拌时间有利于α1-Al的细化与球化,与传统压铸7075铝合金相比,流变压铸合金具有更优异的力学性能,T6热处理后,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为547 MPa、494 MPa和3.2%。结论 ACSR工艺可制备出组织细小圆整的7075铝合金半固态浆料,且流变压铸可改善7075铝合金力学性能。

热敏灸结合针刺治疗急性期神经根型颈椎病的临床观察

目的观察热敏灸结合针刺治疗急性期神经根型颈椎病(ACSR)的临床疗效和对前炎症因子水平的影响。方法选取我院收治的门诊ACSR患者169例,将患者随机分为两组,针刺组81例,接受针刺疗法;结合组88例,常规针刺基础上结合热敏灸。结果治疗后两组的疼痛均有明显改善,外周血肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)均显著降低(P<0.05),与针刺组比,结合组的视觉模拟(VAS)评分、肩颈部疼痛与上肢疼痛麻木程度显著降低(P<0.05),外周血TNF-α、IL-1β和IL-6降低显著(P<0.05)。两组治疗过程中均未出现明显的不良反应。结合组总有效率为92.05%,明显高于针刺组的81.48%(P<0.05)。结论热敏灸配合常规针刺治疗急性期祌经根型颈椎病疗效显著,机理可能与降低外周血TNF-α、IL-1β和IL-6水平有关。

钢芯铝绞导线大气腐蚀产物层的结构及腐蚀机理

在模拟大气腐蚀环境中,采用干/湿NaHSO3+NaCl水溶液盐雾试验研究钢芯铝绞(ACSR)导线腐蚀产物的相组成及腐蚀层结构,讨论其腐蚀机理。结果表明:ACSR导线中单股铝线或镀锌钢芯线的腐蚀主要表现为点蚀,腐蚀产物组成复杂,主要为锌和铝的氢氧化物、硫酸盐与氯化物的复式盐;在腐蚀初期,内外层铝股线及钢芯线表面镀锌层开始形成点蚀坑,逐步形成连续的腐蚀层;由于镀锌层和内层铝股线之间构成原电池,因为牺牲阳极效应,镀锌层腐蚀速率最大;而内层铝股线受到保护,腐蚀速率最小,外层铝股线腐蚀速率居中。

基于导线温度的架空线路弧垂新算法

为保证输电线路增容运行的安全性,研究导线温度与弧垂的关系有很现实的意义。常用的状态方程法和应力积累法只适用于较低的导线温度范围,一旦导线温度过高,铝股发生径向膨胀,弧垂的计算结果将会出现很大误差。输电线路导线温度——弧垂新模型的提出解决了上述问题,当导线温度逐渐升高,铝股受力由拉力变为压力时,将利用纯钢特性继续求解弧垂。实验结果表明,该算法使得计算的弧垂误差均小于其他两种方法,新模型的应用将为输电线路增容安全运行提供保障。

输电线路钢芯铝绞线股线力学特性研究

鉴于钢芯铝绞线股线应力分析是研究导线力学特性的基础,在考虑钢芯铝绞线结构特性的情况下,通过ANSYS软件建立了完整的钢芯铝绞线模型,并对钢芯铝绞线模型施加适当的边界条件分析了股线的应力应变分布情况。结果表明,钢芯铝绞线股线应力水平和应变程度与其结构性能有关,所有铝股线中最外层铝股线承担更多的应力,且首先进入塑性应变阶段。

干燥和酸性条件下钢芯铝绞线磨损特性研究

在自制导线微动磨损试验机上考察了钢芯铝绞线在干燥和酸性2种典型气候条件下的微动磨损行为,利用扫描电子显微镜和铁谱显微镜分析了试样导线内外层线股接触区的表面形貌和磨损微粒的形貌、尺寸等.结果表明:2种试验条件下靠近线夹处的导线磨损机理主要为黏着和疲劳剥落,中间导线段的磨损机理主要为黏着和磨粒磨损,酸性条件下导线内还存在明显的腐蚀磨损.

输电线路钢芯铝绞线疲劳试验研究

针对输电线路的疲劳特性,运用输电导线多功能试验系统对超高压输电线路中常用的LGJ400/35钢芯铝绞线进行了疲劳振动试验分析。结果表明,输电线路疲劳主要以应力疲劳和磨损疲劳为主,其中线夹出口处导线疲劳主要以应力疲劳为主,导线振动波腹处导线疲劳主要以摩擦疲劳为主。

35kV架空输电线路钢芯铝绞线内层铝股线的腐蚀失效分析

采用SEM和EDS对福建省某海岛上失效的35kV钢芯铝绞线进行表面和断口的形貌观察和成分分析。结果表明，表面主要由铝，Al（OH）3和Al5（CO3）3（0H）13·xH2O等物相组成，组成的元素除了铝、氧外，还含有碳、硅、硫、氯、钠、镁、钙等。碳、硅等元素集中在表面以及距表面250-500μm处，海洋大气、CQ和尘埃等腐蚀介质导致内层铝股线严重腐蚀，大量腐蚀产物粘附在基体上，表面上有以腐蚀区域为核心的发散裂纹。在腐蚀、振动和线张力的作用下，疲劳裂纹扩展带呈现半椭圆轮廓线，最终导致材料断裂。

钢芯铝绞线断股时的过热特性

为研究钢芯铝绞线断股时的过热特性,采用Ansoft Maxwell电磁场有限元分析软件对LGJ240/30 mm2型导线建立了二维结构模型,以电磁学理论为基础分析了不同断股数导线的欧姆损耗分布规律,得出结论:导线断股数越大,各层导体欧姆损耗分布的不均匀性越明显,且越接近断股处欧姆损耗越大。设计并搭建了导线温度测量实验平台,对LGJ500/35 mm2型、LGJ240/30 mm2型、LGJ70/10 mm2型导线进行了不同断股程度、不同载流大小情况下的温升实验,得出结论:加载电流越大、导线断股数越多、导体层数越少,则温度升高越严重。