输电线路耐张线夹模锻压接质量分析及实验研究

采用有限元分析方法构建了架空输电线路钢芯铝绞线和耐张线夹的模锻压接分析模型及压接后服役状态仿真分析模型,对其模锻压接全过程及压接后试样不同工况下服役拉伸过程进行了仿真分析,并采用导线模锻压接实验和拉伸实验对仿真模型进行了验证。基于仿真模型分析了有效压接宽度、压接力等关键压接参数对模锻压接力学性能的影响,获得不同参数下钢芯铝绞线与耐张线夹的破坏模式、最大握紧力及对应的临界压接力。结果表明:模锻压接力较小时,耐张线夹的失效形式为铝绞线从耐张线夹中滑脱,极限握紧力随压接力的增加而增大;随着压接力增大耐张线夹的失效形式逐渐演变为耐张线夹铝管断裂。

铝包钢芯耐热铝合金型线绞线在500 kV输电线路中的应用

文章结合广东某500 kV输电线路增容改造工程,对常用的增容导线进行综合比选分析,通过对4种增容导线的载流量、弧垂特性以及经济性进行分析比较,在500 kV线路工程中增容量达到50%时,铝包钢芯耐热铝合金型线绞线的载流量和弧垂均能满足线路增容要求,而且经济效益最优。

大跨越输电导线自阻尼特性分析与试验研究

准确掌握导线自阻尼特性是大跨越输电线路微风振动防振减振设计的关键问题。基于导线微风振动平衡原理,提出大跨越输电导线自阻尼耗能功率计算公式,考虑导线刚度比例阻尼的作用,建立自阻尼条件下大跨越输电导线微风振动力学模型,利用分离变量法求解导线的振动方程获得其模态位移。以特强钢芯铝合金绞线AACSR/EST-500/280为试验对象,通过电磁激振器模拟微风激励力,利用非接触式电涡流传感器进行导线振动数据采样,测试导线自阻尼耗能特性曲线,并与理论结果进行对比分析。在此基础上,研究运行张力、抗弯刚度对大跨越导线自阻尼耗能的影响。结果证明了导线自阻尼理论公式计算结果的准确性,以及自阻尼理论公式的正确性;另外也证明：导线材料抗弯刚度越大,导线自阻尼耗能增大,导线波腹处的振幅呈现减小趋势;随着导线张力的增加,输电导线自阻尼功率减小,导线波腹处的振幅呈增大趋势。

钢芯铝绞线的铝线在NaCl溶液中的腐蚀行为

钢芯铝绞线正常运行温度达80℃,受到环境中盐离子的严重腐蚀。采用Tafel直线外推法、电化学阻抗谱法及加速腐蚀试验法,研究了钢芯铝绞线的铝线在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为,利用SEM和XRD等表征了其腐蚀表面状态及产物形貌。结果表明:随着NaCl浓度的升高,铝线的自腐蚀电位负移,极化电阻变小,腐蚀速率增大,当NaCl为70 mg/L时腐蚀速率急剧增加,是10 mg/L NaCl时的40倍;腐蚀产物及钢芯表面镀锌层可抑制铝线的腐蚀,铝线腐蚀后的表面出现大量的"麻点"及腐蚀坑,白色的腐蚀产物主要由Zn0.64Al0.36(OH)2(CO3)0.18.0.86H2O组成。

考虑温度场的架空钢芯铝绞线线股应力研究

准确了解钢芯铝绞线在温度场中各层线股的应力分布,可为架空导线的安全设计和抗疲劳分析提供理论依据.根据钢芯铝绞线材料性能和协同变形特点,采用理论分析和有限元模拟研究导线线股应力和温度之间的关系,分析了导线平均温度和径向温差对最外层铝股应力的影响.结果表明,不考虑径向温差时,铝股应力随着温度的升高而减小,钢芯应力随着温度的升高而增大;考虑径向温差时,外层铝股的应力随着温差的增大而增大,内部铝股和钢芯的应力随着温差的增大而减小,温差达到20℃时,外层铝股应力增加49%左右.

Fe_3O_4磁性壳聚糖微球固定化脂肪酶研究

研究了磁性壳聚糖微球固定化脂肪酶,旨在增加脂肪酶的重复利用率.利用悬浮交联法制备出粒径为40~60μm的磁性壳聚糖微球,微球经接枝、叠氮化修饰后用于固定化脂肪酶.通过响应面法考察反应条件对固定化酶的影响,得出最优固定条件:酶浓度4 mg/mL,反应时间8.4 h,反应温度39.3℃,pH值为7.0.结果表明,最优条件下载体微球实际载酶量为64.4 mg/g,与预测值相接近,证明该方法可以用于固定化脂肪酶.

新型滑板的研制

针对钢芯铝绞线与铝包钢线混架区的特殊要求,用粉末冶金方法研制新型受电弓滑板,分析结构、烧结温度及成分对滑板性能的影响,并将新研制的滑板与厂方原用滑板进行对比分析。Cu86％,Sn10％,G1％,Pb3％的滑板粉末冶金配方可减少滑板和线的磨损,提高二者寿命。滑板采用双润滑结构可进一步提高润滑效果。新型滑板的使用寿命可达到7.73Mm,铝绞线的使用寿命可达到15年以上。

淋雨条件下瓦型导线的电晕特性

为研究淋雨条件下瓦型导线的电晕特性,在人工气候室中对单根瓦型导线JRLX/T-310/40和钢芯铝绞线LGJ-300/40进行干燥和不同程度淋雨条件下的电晕实验,利用紫外成像仪和声级计观察电晕放电情况。结果表明,在同等电场强度的条件下,瓦型导线在淋雨条件下的电晕损失和可听噪声值明显高于干燥条件,且随着雨量的增大,电晕损失和可听噪声值增加,起晕电压明显下降;同等条件下,瓦型导线的电晕损失和可听噪声值都明显低于钢芯铝绞线,表明瓦型导线能较好改善导线的电晕特性。

钢芯铝绞线表面斑状污黑现象分析

通过全浸腐蚀试验,乙酸盐雾试验等和X 经济观察射线扫描电镜微观形貌对比分析说明,我国北方地区高温雨季生产的部分表面斑状污黑铝绞线与正常铝绞线,在氧化膜微观形貌和构成、腐蚀行为及腐蚀速率方面基本一致。文中认为,其与我国南方所遇到的“表面斑状污黑铝绞线”一样,为“不影响使用、仅影响商业外观”的产品。

输电线路导线分层力学特性仿真及试验研究

为准确评估输电线路导线分层力学特性,以钢芯铝绞线LGJ240/30型导线为研究对象,考虑张拉荷载下各层股线的轴向应变、轴向扭矩、层间挤压力,提出了输电导线分层张力、应力、应变的精细化计算方法;根据导线实际绞制状态建立有限元分层实体模型,考虑实际导线的层间接触状态,通过建立刚性点连接刚性面的方法施加轴向张拉荷载,模拟运行张力作用下导线各层间的应力分布规律;选取与有限元仿真长度、型号相同的导线进行了分层应力-应变测试试验,根据应力-应变测试试验原理进行了测量。结果表明:张力为额定拉断力的25%时,第三层铝股线最大应力为1992MPa,第四层铝股线最大应力为1652MPa;导线在承受张拉荷载作用时,两层钢股线承受主要张力,且各层钢股线、铝股线轴向应力变化呈由内至外逐渐变小的趋势。

电工圆铝杆拉伸断裂失效分析

对拉伸断裂伸长率不合格的电工圆铝杆进行了分析。结果表明,圆铝杆在熔铸过程中由于工艺不当导致杂质成分及气体清除不净造成铝杆材料内部致密度不高,存在片状及针状的组织疏松孔洞以及沿晶界呈三角及网状分布的铝铁硅脆性金属化合物,同时晶粒也较粗大,所有这些组织缺陷造成铝杆的伸长率未达到国标要求。

输电线路弯曲导线分层力学特性模型及仿真分析

为准确评估不同弯曲状态下导线分层应力特性,以LGJ500/45型钢芯铝绞线为研究对象,考虑张力作用下各层股线的轴向应变和轴向扭矩,提出输电线路精细化分层张力、分层应力应变的计算方法,通过建立并模拟不同弯曲角度(0°、15°)的三维导线分层有限元实体模型,对比了理论计算结果,验证了仿真模型的准确性,得出不同弯曲状态下运行张力作用时导线各层间的应力分布规律。结果表明,0°导线在承受轴向张力的作用下,两层钢芯线承担主要张力,且各层钢绞线和各层铝绞线均呈由内至外轴向逐渐增大的趋势;15°弯曲导线分别出现弯曲朝向侧圆周方向应力更高、反方向圆周方向应力更低等导线分层力学特性。

铝合金与不锈钢异种金属铝硅药芯焊丝TIG熔钎焊接头组织及性能

采用铝硅药芯焊丝进行了铝合金与不锈钢异种金属无镀层TIG熔钎焊试验,运用OM,SEM,EDS及XRD分析了接头微观组织,研究了界面层及焊缝中金属间化合物种类,分析了药芯钎剂的作用,并测试了接头力学性能.结果表明,药芯钎剂能够促进铝硅钎料在不锈钢表面润湿铺展,获得的润湿角小于30°,钎剂挥发不完全,在接头中产生许多气孔;接头中钢侧界面层由[Al,Fe,Si]相和Fe4Al13构成,焊缝由α-Al基体、汉字状α铁相(Fe2SiAl8)以及细长板条状混合相(β铁相FeSiAl5及少量Al-Si共晶相)构成;剪切试验中接头均断裂在钢侧界面层,接头抗剪强度仅为55MPa,断裂面由[Al,Fe,Si]相、FeAl以及少量的FeSi,AlCr相构成.

铁路接触网及变电所裸导体热状态评价系统研究

铁路接触网及变电所中大量应用了裸导体,如:铜铝线夹、钢芯铝绞线、铜线等,裸导体的过热问题一直是影响电气设备安全运行的隐患。目前的研究均着重红外在线监测或智能机器人巡检对于温度阈值的告警,但在告警阈值以下,裸导体的温度状态是否正常,接触电阻是否超标,红外在线监测与巡检机器人无法判定。针对此问题,研究出一种通过日照强度、空气对流、环境温度等客观条件,实时计算裸导体理论温度,并与实时热巡温度进行对比,通过差值计算裸导体接触电阻变化量,以接触电阻的大小为告警阈值的评价系统,成为一项研究工作。

新型节能导线在500 kV输电线路设计中的选型方法

结合国家电网公司有关要求,为进一步降低输电线路电能损耗,提高电能利用效率,积极推广节能、降耗、环保的新设备、新材料在输电线路上的应用,结合输电线路设计、运行经验及目前国内外新型导线在高压输电线路的应用现状、发展趋势,在太原500 kV太原南输变电工程(线路部分)中,对钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线三种节能导线与普通钢芯铝绞线进行技术经济比较,从电气性能、机械性能、施工安装、节能效益及工程投资等方面分析比较,为节能导线在工程中的选择方式提供了参考。

钢芯铝绞线在张力与温度共同作用下的分层应力

通过理论推导得到钢芯铝绞线在温度和张力共同作用下,分层应力计算公式;同时以某实际工程为例,在有限元软件中通过仿真分析得到各层应力的有限元仿真值;有限元仿真值与理论值进行对比,二者误差在5%以内,满足实际工程要求。研究表明仅在张力作用下,钢芯铝绞线轴向应力会出现明显的分层效应。钢芯铝绞线中钢芯层承担的应力明显大于铝股层,约为铝股的3~4倍;在张力和温度共同作用下,导线运行张力随着温度的升高而减小;同时随着温度升高,钢芯层应力在增大,铝股层应力在减小。

节能导线在输电线路工程中的经济效益分析

为响应国家电网公司关于"积极应用新型技术,推广科技创新工作"的号召,现将应用节能导线线路与使用普通导线线路进行经济性比较,以便体现新型节能导线的经济效益,为该项新技术的推广应用提供借鉴。

锡盟—江苏±800kV特高压直流输电工程内蒙古段线路导线选型分析

针对锡盟—江苏±800 k V特高压直流输电工程的电压等级、输送容量等参数要求,根据相关国家标准及以往同类工程导线应用情况,首先推荐内蒙古段线路导线铝截面为8×1250 mm2,针对该参数,采用不同的钢芯结构,经过技术经济性分析,选出性能较优的8×JL/G3A-1250/70型钢芯铝绞线作为本标段推荐导线型号。最后,将钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线3种新型节能导线与推荐的JL/G3A-1250/70型钢芯铝绞线进行了技术经济性比较,结论为在该标段实际情况下,JL/G3A-1250/70型导线具有优势。

股线扭角和温度对导线综合系数取值影响的有限元仿真及应用

根据力学理论分析了考虑股线扭角的钢芯铝绞导线综合系数理论计算公式,通过有限元仿真研究了导线运行温度变化对绞线综合系数的影响;同时以某实际工程为例,分析综合系数理论解与有限元仿真解对导线弧垂应力计算误差的影响。研究表明:钢芯铝绞导线的轴向综合热膨胀系数不随温度变化,而综合弹性模量随温度的升高而变大;小截面导线JL/G1A-400/35在小档距400 m和大截面导线AACR/EST-500/227在大档距2 000 m,温度每升高10℃,综合弹性模量约增加2~3 GPa;考虑温度效应下综合系数的不同取值,在最高设计运行温度时,小档距小截面输电线路弧垂应力存在大于5%的计算误差,大档距大截面输电线路弧垂应力计算误差小于1%。

配网用高导全铝导线与传统导线的比较研究

本文阐述了高导全铝导线比重轻、电阻小、强度高、无涡流损耗、安装方便等特点。对比了普通钢芯铝绞线(JL/G1A-630/45)和高导全铝导线(GQLHA4-675)在材料性能、高温弧垂特性、载流量和电阻损耗方面的特性。结果表明,高导全铝导线高温弧垂特性、载流量和电阻损耗均要优于钢芯铝绞线,能够有效地增加线路的送电能力,达到增容节能的功效。