淺談LGJ鋼芯鋁絞線股應力變化的規(guī)律

　　LGJ鋼芯鋁絞線是目前應用較多的架空導線形式，由單層或多層鋁線股絞合在鍍鋅鋼絞線外加強組成，具有分層結構的特性。架空導線正常運行時，受自身載流產生的焦耳熱的影響，其溫度往往高于環(huán)境溫度。

　　

　　在鋁絞線內部，由于各層線股之間存在空氣間隙，且鋼芯、空氣與鋁線的導熱系數各不相同，使得導線內部存在徑向溫差。研究表明，導線徑向溫度差可達5~25℃，這勢必會影響導線各層線股的應力分布，進而影響導線的工作安全性和使用壽命。

　　

　　因此，考慮溫度和應力的耦合作用，精確計算導線工作狀態(tài)時線股的分層應力，對于架空導線的安全設計和抗疲勞分析具有重要意義。

　　

　　基于上述原因，本文采用理論分析和有限元模擬相結合的方式研究LGJ鋼芯鋁絞線股應力和溫度之間的關系，分析了導線平均溫度和徑向溫差對最外層鋁股應力的影響。

　　

　　結果表明：導線各層的張力分布并不均勻，外層鋁股的張力雖大，但其應力卻小于平均應力，因此用平均應力來進行線路設計并不準確。

　　

　　在不考慮徑向溫差時，鋁股應力是隨著溫度的升高而減小的，且外層鋁股張力減小的速度大于鄰內層，鋼芯應力隨著溫度的升高而增大。

　　

　　考慮徑向溫差時，外層鋁股的應力值隨著溫差的增大而增大，內部鋁股和鋼芯的應力隨著溫差的增大而減小，減小的部分全部由外部鋁股承擔，溫差達到20℃時，外層鋁股所承擔的張力值增加49%左右，而且增加的幅度和內部溫度沒有關系，只與徑向溫度差有關。