福建 LGJQT-1440/120特輕型導(dǎo)線

品介紹

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對(duì)電力的需求急劇增長(zhǎng)，輸電線路日益向大容量方向發(fā)展，這就要求增大導(dǎo)線的輸電容量。耐熱鋁合金作為一種性能良好的特種導(dǎo)線，在我國(guó)城網(wǎng)增容改造、變電站建設(shè)以及一般線路上具有良好優(yōu)勢(shì)。

鋼芯鋁絞線是由一根或多根鋼芯周圍螺旋絞上一層或多層單線組成的，其相鄰層絞向相反。根據(jù)ACSR 720/50 架空導(dǎo)線的絞制特點(diǎn)，可利用 CATIA軟件生成各單線的母線，再拉拔出幾何模型，之后將幾何模型導(dǎo)入 ABAQUS 建立有限元模型。模擬導(dǎo)線在張力作用下的運(yùn)行條件，建立其應(yīng)力、應(yīng)變分析的邊界條件，確立合理的分析類型和計(jì)算模式，利用ABAQUS 軟件強(qiáng)大的有限元分析功能進(jìn)行數(shù)值模擬，獲得導(dǎo)線的張力分層特性。

1 建立幾何模型

以 ACSR 720/50 架空導(dǎo)線為例，幾何參數(shù)如表 1 所示。假設(shè)每股單線為螺旋的細(xì)長(zhǎng)圓柱體，利用 CATIA 軟件按照 ACSR 720/50 架空導(dǎo)線幾何參數(shù)建立幾何模型，再導(dǎo)入 ABAQUS 軟件進(jìn)行建模。

表 1 ACSR 720/50 架空導(dǎo)線的幾何參數(shù)

2 材料參數(shù)

鋼芯鋁絞線由鋼芯外包鋁線絞合而成，模型中各材料均假設(shè)為連續(xù)、均質(zhì)、各向同性，鋼芯、鋁線可假設(shè)為線彈性材料，即應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系在彈性范圍內(nèi)為線性的。彈性模型是基于廣義虎克定律建立的，模型采用各向同性材料，彈性模量 E、泊松比 v、剪切模量 G 三個(gè)材料參數(shù)只有兩個(gè)是獨(dú)立的，一般按彈性模量 E、泊松比 v 取值，見表 2。

表 2 材料參數(shù)

3 邊界條件

根據(jù)架空導(dǎo)線承受軸向拉力時(shí)的實(shí)際情況，架空導(dǎo)線受力問題屬于大轉(zhuǎn)動(dòng)小應(yīng)變幾何非線性彈塑性問題。在架空導(dǎo)線有限元模型上 z = 0 端面約束柱坐標(biāo) y、z 兩個(gè)方向的自由度，z 軸另一端面約束柱坐標(biāo) y方向的自由度，按 10% RTS（ 額定拉斷力） ，即 17. 06 kN 施加載荷，并耦合該端面上節(jié)點(diǎn)的自由度。

4 網(wǎng)格劃分

通過網(wǎng)格劃分，ACSR 720/50 架空導(dǎo)線幾何模型成為有限元模型，合適的單元形狀和數(shù)目是十分重要的。粗劣的單元形狀會(huì)影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，單元的數(shù)目多少直接影響計(jì)算的精度，單元的數(shù)目多，可以提高計(jì)算的精度，但是運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，效率較低。在劃分單元時(shí)，應(yīng)在滿足計(jì)算結(jié)果精度的要求下，盡可能地提高計(jì)算效率?？紤]到導(dǎo)線模型的計(jì)算長(zhǎng)度過長(zhǎng)會(huì)影響計(jì)算速度，因此本模型的長(zhǎng)度取為 30 mm。利用 C3D8Ｒ（ 8 節(jié)點(diǎn)六面體線性減縮積分單元） 對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行網(wǎng)格劃分，導(dǎo)線有限元模

福建 LGJQT-1440/120特輕型導(dǎo)線

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