一種特強鋼芯軟鋁導線弧垂控制方法
2023-10-09 23:40:04 1
專利名稱：一種特強鋼芯軟鋁導線弧垂控制方法
技術領域：
本發明涉及一種特 強鋼芯軟鋁導線弧垂控制方法，也是輸電線路特強鋼鋁絞的設計和施工方法，屬於電力能源輸電線路技術領域。
背景技術：
目前，我國智能電網建設已上升至國家戰略層面，國家電網公司上上下下開展低碳技術、高效節能技術，國家電網公司在「十二五」期間將加大電網建設力度，著重應用節能減耗導線，特強鋼芯軟鋁導線是首選推廣的節能導線之一，也是目前輸電線路低弧增容導線理想產品，它與普通導線比較，具有增容和節能優點。因此，推廣應用特高強度鋼芯軟鋁導線，不僅是線路增容升級的效益，更有「節能減排」的積極意義。從特強鋼芯軟鋁導線弧垂特性試驗顯示，在導線15°C至150°C內，弧垂-溫升曲線是一條有二個拐點的一條曲線，並且目前試驗室只能做試樣導線加熱區長度60m，阻尼墩間距(檔距)50m。在測試前，將導線張力施加到25 % RTS，然後接通電源升壓加熱，記錄導線溫度點、相應弧垂增量和導線張力，然後繪製弧垂-溫升曲線。但是目前輸電線路檔距均在150m至500m，實際檔距長度的導線弧垂特性目前還不能用試驗方法來獲取弧垂-溫升曲線，鑑於此，本發明提供了一種理論計算弧垂-溫升曲線，檔距在150m至500m長的導線，不做弧垂特性試驗，也可以知道弧垂-溫升變化關係。
發明內容
本發明的目的在於提供了一種特強鋼芯軟鋁導線弧垂控制方法，是輸電線路裝設導線的弧垂計算方法。本發明通過選取試驗導線，通過試驗得出特強鋼芯軟鋁導線的弧垂-溫升試驗曲線，同時記錄導線溫度點、相應弧垂增量和導線張力關聯值。然後經過數學模型計算也得出導線溫度點、相應弧垂增量和導線張力關聯值，同時繪製弧垂-溫升計算曲線，計算得到的弧垂-溫升曲線叫弧垂-溫升基準值曲線；比較兩種曲線，找出弧垂-溫升試驗曲線與基準值曲線的等值關係後，用等值關量可以把試驗曲線與通過數學模型計算曲線互相替代，把數學模型計算直接用在工程設計，使檔距在150m至500m長的導線，不做弧垂特性試驗，也可以知道弧垂-溫升變化關係。為了達成上述目的，本發明的解決方案是一種特強鋼芯軟鋁導線弧垂控制方法，包括如下步驟1)按式(2)進行有效溫度範
圍內，各個溫度點時張力值計算'Tc - UE =T0-U — a(r -t0)ES —-----(2);
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其中w為導線單位長度重量(N/m)、Lc為檔距(m)、S為導線面積(mm2)、E為彈性模量(MPa)、a為線膨脹係數(IAChtci為平溫(取15°0、1'(|為平溫張力(幻、&為有效溫度範圍內的各個點值(°C) ;w、S、E、a均為導線出廠時的特性參數，h為151，！；為25 % RTS (N)；2)接著按式(3)進行對應張力值時弧垂計算；j 2/c------(3)，其中w為導線單位長度重量(N/m)、Lc為理論檔距平
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均值(m)、Tc分別為步驟2)計算得到的相應溫度範圍內各個溫度點值時張力值(N)；3)以溫度點為橫坐標，弧垂值為縱坐標，繪製導線弧垂-溫升基準值曲線，得到工程設計所需要的導線運行溫度70°C對應的弧垂值，用於控制線路對地距離和導線允許溫度90°C對應的弧垂值，用於控制線路交跨距離。所述的步驟2)中有效溫度範圍為0_150°C。所述的步驟I)中檔距採用150m至500m。
所述的步驟2)中有效溫度範圍為0_150°C。本發明的有意效果為本發明通過選取試驗導線，通過試驗得出特強鋼芯軟鋁導線的弧垂-溫升試驗曲線，同時記錄導線溫度點、相應弧垂增量和導線張力關聯值。然後經過數學模型計算也得出導線溫度點、相應弧垂增量和導線張力關聯值，同時繪製弧垂-溫升計算曲線，計算得到的弧垂-溫升曲線叫弧垂-溫升基準值曲線；比較兩種曲線，找出弧垂-溫升試驗曲線與基準值曲線的等值關係後，把同弧垂溫度差(不論導線長度)應用於150m至500m檔距長的導線，然後採用倒置方法，找出150m至500m檔距長的導線弧垂-溫升特性曲線關鍵點。通過等值關量可以把試驗曲線與通過數學模型計算曲線互相替代，把數學模型計算直接用在工程設計，使檔距在150m至500m長的導線，不做弧垂特性試驗，也可以知道弧垂-溫升變化關係。
圖I是本發明特強鋼芯軟鋁導線弧垂基準值與試驗軌跡曲線比較圖。
具體實施例方式實施例I本實施例採用導線為強鋼芯軟鋁導線新產品，導線樣品加熱區長度60m，阻尼墩間距(檔距)50m，在上海電纜研究所做導線弧垂特性試驗，試驗曲線如圖I中2號線所示。特強鋼芯軟鋁導線特性參數彈性模量E=69500Mpa，線膨脹係數a =19. 5父1(^1/1，導線單位長度重量￥=14. 6119N/m，導線面積S=449. 16mm2，導線15°C時的張力 Tc=26. 75kN。按式(I)計算弧垂-溫升試驗理論檔距Li，Li = '蘆Z ------(1)
V w其中Li為理論檔距U)、Ti為導線試驗張力(N)、fi為導線試驗弧垂(m)、w為導線單位長度重量(N/m);然後取Li的理論檔距平均值為(m) =54. 24。計算結果見表I ;Lc用Li的理論檔距平均值為(m) =54. 24，按式(2)進行有效溫度範圍內，各個溫
度點時張力值計算；Tc 』 _=' .1--￠2((,-15) 1 -(2);其中W為導
24rc224T-
線單位長度重量(N/m)、Lc為54. 24 (m)、S為導線面積(mm2)、E為彈性模量(MPa)、a為線膨脹係數(1/°C) Jtl為平溫張力(N)、&為有效溫度範圍內的各個點值(°C) ;w、S、E、a均為導線出廠時的特性參數，T0為25 % RTS N ;所述的步驟2)中有效溫度範圍為0_150°C。接著按式(3)進行對應張力值的弧垂計算；
權利要求
1.一種特強鋼芯軟鋁導線弧垂控制方法，其特徵在於，包括如下步驟1)按式(2)進行有效溫度範圍內，各個溫度點時張力值計算；
2.如權利要求I所述的一種特強鋼芯軟鋁導線弧垂控制方法，其特徵在於所述的步驟2)中有效溫度範圍為0-150°C。
3.如權利要求I所述的一種特強鋼芯軟鋁導線弧垂控制方法，其特徵在於所述的步驟I)中檔距採用150m至500m。
全文摘要
本發明的目的在於提供了一種特強鋼芯軟鋁導線弧垂控制方法，其特徵在於，包括如下步驟1)按式(2)進行相應溫度範圍內各個溫度點值時張力值計算；2)接著按式(3)進行對應張力值時弧垂計算；3)以溫度點為橫坐標，弧垂值為縱坐標，繪製導線弧垂-溫升基準值曲線，得到工程設計所需要的導線運行溫度70℃對應的弧垂值，用於控制線路對地距離和導線允許溫度90℃對應的弧垂值，用於控制線路交跨距離。本發明使檔距在150m至500m長的導線，不做弧垂特性試驗，也可以知道弧垂-溫升變化關係。
文檔編號H02G1/02GK102751667SQ20121024020
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者丁自強, 姚耀明, 張彤, 戚柏林 申請人:浙江省電力公司, 浙江省電力設計院, 紹興電力局