基于多场耦合的架空地线预绞丝端口的改进措施

• 作者: 刘刚 郭德明 郑文成 黎俊文 陈星宇 陈锡阳
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 架空地线 预绞丝端口 改进措施 电流密度分布 温度分布 抗拉强度分布 额定破断力
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 电气装备及其智能运维|Development,Intelligent Operation and Maintenance of Power Equipment
• 页码范围: 2489-2497
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20200507022

摘要

工频短路电流作用下架空地线预绞丝端口可能因高温发生断裂失效,有必要对预绞丝端口的结构进行优化.基于传统预绞丝端口的结构特征,提出一种阶梯型的预绞丝端口结构.为证明改进措施的有效性,构建两种预绞丝端口的电磁热耦合仿真模型,其中导体长度由电磁场和温度场的边界条件位置共同确定.通过仿真模型分析工频短路电流下两种端口的电流密度和暂态温度分布.随后结合仿真结果,提出一种考虑温度不均匀分布的地线机械性能评估方法,并利用该方法对比两种端口处地线的抗拉强度和额定破断力.最后,设计暂态温升实验验证仿真模型的准确性.研究结果表明:仿真模型具有足够的准确性,误差不超过6％.相较于传统端口,阶梯型端口可避免发热瓶颈点集中于地线同一径向截面.端口处地线的额定破断力随着短路电流增大逐步下降,尤其是传统端口.同等条件下阶梯型端口处的地线机械承载能力要高于传统端口,一定程度上可以防范地线高温断裂.