風(fēng)沙環(huán)境對LGJ-400-50架空導(dǎo)線表面的侵蝕規(guī)律研究.pdf

1、輸電線路電暈特性有諸多影響因素，其中，導(dǎo)線的表面狀態(tài)是重要的影響因子之一。鑒于此，研究風(fēng)沙粒子對LGJ-400/50鋼芯鋁絞線表面侵蝕特性的影響規(guī)律具有重要指導(dǎo)意義。
　　本文以750kV輸電線路中的典型導(dǎo)線LGJ-400/50作為研究對象，利用室內(nèi)閉式風(fēng)洞模擬系統(tǒng)，配合濃度、風(fēng)速等參數(shù)測量設(shè)備，使用光切顯微鏡和Matlab圖像處理程序，物理模擬粒徑、風(fēng)速等因素對導(dǎo)線表面狀態(tài)的侵蝕影響。實驗前，利用Fluent軟件數(shù)值模擬了四種攻

2、角下風(fēng)洞試驗段的流場與導(dǎo)線附近處的壓力，結(jié)果顯示：導(dǎo)線周圍最大正壓出現(xiàn)在迎風(fēng)面，最大負壓出現(xiàn)在與背風(fēng)面呈45度角區(qū)域；在背風(fēng)面會形成卡門渦街。這些為確定物理模擬實驗的觀測位置提供了參考依據(jù)。然后，通過物理模擬實驗發(fā)現(xiàn)：在30°攻角下，導(dǎo)線表面侵蝕較為嚴(yán)重；導(dǎo)線表面狀態(tài)中粗糙度曲線變化趨勢基本一致，由上升階段與穩(wěn)定階段兩部分組成；侵蝕后導(dǎo)線表面粗糙度大多集中于6~12μm之間。利用LS-DYNA軟件還模擬了不同粒徑、攻角狀況下的單個粒子對

3、導(dǎo)線表面的沖擊過程，結(jié)果顯示：粒徑為0.25mm的沙粒最大撞擊力為0.372MPa；粒徑為0.5mm的沙粒最大撞擊力為2.138MPa；30°攻角下表面應(yīng)力很小，但應(yīng)力方向為切向方向，沖擊帶來的應(yīng)力面積大。30°、90°攻角下，應(yīng)力的產(chǎn)生、消散的方式不同。并借助于掃描電子顯微鏡觀測了導(dǎo)線侵蝕后表面形貌，對比了試驗前后表面物質(zhì)能量譜：90°攻角下表面出現(xiàn)麻點狀風(fēng)蝕坑；60°、45°、30°情況下出現(xiàn)沙丘狀起伏且順著導(dǎo)線表面鋪展開來，實驗前