LGJ鋼芯鋁絞線是目前應(yīng)用較多的架空導(dǎo)線形式，由單層或多層鋁線股絞合在鍍鋅鋼絞線外加強(qiáng)組成，具有分層結(jié)構(gòu)的特性。架空導(dǎo)線正常運(yùn)行時，受自身載流產(chǎn)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(nèi)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(dǎo)熱系數(shù)各不相同，使得導(dǎo)線內(nèi)部存在徑向溫差。研究表明，導(dǎo)線徑向溫度差可達(dá)5~25℃，這勢必會影響導(dǎo)線各層線股的應(yīng)力分布，進(jìn)而影響導(dǎo)線的工作安全性和使用壽命。
因此，考慮溫度和應(yīng)力的耦合作用，精確計(jì)算導(dǎo)線工作狀態(tài)時線股的分層應(yīng)力，對于架空導(dǎo)線的安全設(shè)計(jì)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(jié)合的方式研究LGJ鋼芯鋁絞線股應(yīng)力和溫度之間的關(guān)系，分析了導(dǎo)線平均溫度和徑向溫差對最外層鋁股應(yīng)力的影響。
結(jié)果表明：導(dǎo)線各層的張力分布并不均勻，外層鋁股的張力雖大，但其應(yīng)力卻小于平均應(yīng)力，因此用平均應(yīng)力來進(jìn)行線路設(shè)計(jì)并不準(zhǔn)確。
在不考慮徑向溫差時，鋁股應(yīng)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(nèi)層，鋼芯應(yīng)力隨著溫度的升高而增大。
考慮徑向溫差時，外層鋁股的應(yīng)力值隨著溫差的增大而增大，內(nèi)部鋁股和鋼芯的應(yīng)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(dān)，溫差達(dá)到20℃時，外層鋁股所承擔(dān)的張力值增加49%左右，而且增加的幅度和內(nèi)部溫度沒有關(guān)系，只與徑向溫度差有關(guān)。
