Предварительное исследование напряжения в прядях линии электропередачи при натяжении.

Том 12 научных докладов, номер статьи: 9473 (2022) Цитировать эту статью

684 доступа

1 Цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Линии электропередачи часто страдают от повреждений проводников во время эксплуатации, большая часть которых вызвана чрезмерным местным напряжением алюминиевых жил. Однако одной из причин повреждения проводника может быть напряжение, возникающее при прохождении шкива. В то же время исследований по повреждению проводника при прохождении шкива относительно немного. Поэтому в данной статье исследуются характеристики межпрядного напряжения алюминиевой пряди при прохождении напряжения через шкив. Методом численного моделирования исследовано влияние угла огибающей, растягивающей нагрузки и трения на напряжённые характеристики между алюминиевыми прядями. Результаты показывают, что эквивалентное напряжение нейтрального слоя алюминиевой жилы невелико, а максимальное эквивалентное напряжение возникает в месте контакта соседней жилы. Чем больше угол огибающей и растягивающая нагрузка алюминиевых прядей, тем больше эквивалентное напряжение в поперечном сечении. Кроме того, трение между алюминиевыми нитями оказывает определенное влияние на снижение эквивалентного напряжения в поперечном сечении. Эквивалентное напряжение алюминиевой жилы увеличивается от внешнего слоя к внутреннему, поэтому внутренняя алюминиевая жила с большей вероятностью будет повреждена, чем внешний слой. Наконец, были проведены эксперимент и моделирование, и было показано, что значение напряжения в соответствующем разделе имеет хорошую согласованность.

Нормальная и стабильная работа воздушных линий электропередачи является важнейшей частью линейного проектирования. Очень важно уменьшить повреждение проводника и неисправность линии передачи при обеспечении безопасности линии передачи1,2,3,4,5. Однако в процессе эксплуатации ЛЭП часто происходят повреждения проводников. В большинстве случаев показано, что алюминиевая жила находится под действием многократных нагрузок, из-за чего локальное напряжение алюминиевой жилы становится слишком большим, что приводит к повреждению и разрушению проводника6,7,8,9. Однако повреждение проводника может быть вызвано также большим местным напряжением, возникшим при изготовлении и прокладке проводника, или даже частичным повреждением алюминиевой жилы. В настоящее время большая часть исследований по повреждению проводников сосредоточена на проводниках, работающих в сложных условиях работы, в то время как исследований по повреждению проводников при растяжении окупаемой конструкции, особенно в процессе прохождения шкива, меньше, а исследования соответствующих проводников модели и механические теории относительно слабы10,11. Поэтому весьма необходимо изучить влияние напряжения, возникающего на проводнике. В то же время данное исследование имеет большое значение для энергетиков для защиты проводника передачи12.

Исследователи во всем мире уже давно приступили к изучению технологии построения натяжных устройств и нагрузочных характеристик проводников13,14,15. В настоящее время соответствующая технология относительно развита. В то же время существует множество методов исследования, таких как теоретическое обоснование, анализ методом конечных элементов математической модели, сравнение конкретных тестовых проверок и т. д. Чжоу и др.16 изучали взаимосвязь между размером дна прорези и износа кондуктора, а также выдвинул несколько полезных предложений по размеру нижней части прорези натяжного шкива. Рауф и др.17 предложили основные характеристики и некоторые новые усовершенствования модели анализа стальных прядей реальной многослойной структуры. Эти результаты показывают непрямые контактные силы между прядями, слоями и относительные смещения прядей в спиральной структуре с фиксированными концами. Навроцкий и др.18 создали модель пряди каната с помощью соответствующего программного обеспечения конечных элементов и применили осевую силу, а также комбинированную осевую и крутильную нагрузку для изучения характеристик напряжения каждого слоя каната и между прядями. Сарма и др.19 отметили, что линия электропередачи будет генерировать коронный разряд и создавать эффект электрического поля, радиопомехи и другие ситуации на прилегающих участках линии, тем самым нанося ущерб окружающей среде. Папайлиу и др.20 предложили новый тип модели проводника для изучения механических характеристик воздушных проводов. В модели учитывалось трение и скольжение между нитями в процессе изгиба, выводилась соответствующая формула расчета и проверялась правильность модели с помощью соответствующих испытаний. Kenta21 расширила исследование на основе Papailiou K. et al. Учитывая процесс перехода от состояния сцепления к состоянию скольжения между слоями скрутки, был смоделирован и испытан чистый процесс изгиба кабеля без осевого натяжения. Чтобы получить факторы, влияющие на изменение жесткости изгиба проводника, с помощью методов моделирования методом конечных элементов, теоретических расчетов и экспериментальных измерений жесткость изгиба проводника под растягивающей нагрузкой была подробно проанализирована Янгом и др. .22,23,24,25. Взяв в качестве объекта исследования проводник из композитного сердечника из углеродного волокна площадью 1660 мм2, Ван и др.26,27 завершили метод теоретического расчета внутреннего напряжения, когда проводник проходит через шкив, и рассчитали внутреннее напряжение, когда композитный сердечник из углеродного волокна большого сечения площадью 1660 мм2 Жила с жилой проходит через шкив с различным диаметром дна.