典型大氣條件下架空輸電導(dǎo)線磨損特性研究.pdf

1、架空輸電導(dǎo)線在風(fēng)力作用下會產(chǎn)生高頻振動,導(dǎo)致導(dǎo)線內(nèi)線股與線股之間、線股與金具之間的接觸區(qū)發(fā)生振幅極小的相對運動,從而造成接觸區(qū)的磨損,這種磨損再加上氣候條件(如酸雨、鹽氛等)的作用,會加速導(dǎo)線的表面損傷和裂紋的萌生與擴展,從而極大的降低導(dǎo)線的疲勞壽命。
　　本文以35Kv輸電線路中常用的LGJ150/25型鋼芯鋁絞線為研究對象,利用自制的架空輸電導(dǎo)線微振動模擬試驗裝置,研究了干燥和酸性兩種典型氣候條件下導(dǎo)線的磨損特性。結(jié)果表明:干

2、燥氣候條件下,導(dǎo)線的磨損形式有疲勞鱗剝、塑性滑移、粘著、磨粒磨損等,磨粒主要為鋁、鋁的氧化物及少量鋅顆粒。酸性條件下,導(dǎo)線內(nèi)外層線股接觸區(qū)的磨痕要比干燥條件下大,磨損形式主要以疲勞鱗剝和腐蝕磨損為主,并伴隨有較輕微的粘著、塑性滑移以及磨粒磨損,其磨粒主要為鋁、鋁的氧化物和硫化物以及少量含鋅顆粒。酸性溶液的腐蝕作用參與導(dǎo)線的磨損行為,一方面加速了鋁組織的疲勞破壞,促進(jìn)了裂紋的萌生與擴展,另一方面起到了中和與潤滑作用,腐蝕掉了接觸區(qū)表面的細(xì)

3、小毛刺和粗糙峰,提高了表面光滑度,促進(jìn)了磨粒的排出,減緩了磨粒磨損行為。在磨損試驗的基礎(chǔ)上,利用有限元軟件計算了干燥和酸性條件下導(dǎo)線內(nèi)鄰層鋁線股接觸區(qū)的應(yīng)力分布情況,結(jié)合線股表面微觀形貌分析,獲得:線股接觸區(qū)的中心部位存在材料的塑性變形,有大量的磨粒存在,發(fā)生磨粒磨損;在邊緣處則主要是彈性變形,出現(xiàn)鋁組織的塑性流動和堆積現(xiàn)象;在中心和邊緣的交界處,法向壓應(yīng)力和剪應(yīng)力都發(fā)生突變,出現(xiàn)比中心大的應(yīng)力集中,該部位易滋生疲勞裂紋。兩種條件下通過