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鋼芯鋁絞線的力學(xué)性能和強(qiáng)度設(shè)計直接關(guān)系到輸電線路的可靠性和電網(wǎng)的安全運(yùn)行，本文通過對鋼芯鋁絞線不同層股線的載荷與應(yīng)力分布研究，結(jié)合線路的電壓等級、輸送能力、強(qiáng)度、壽命、環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)性等多方面的因素，可以對鋼芯鋁絞線的力學(xué)性能進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和計算校核，以滿足不同需要及外界條件的需求，也可作為鋼芯鋁絞線優(yōu)化設(shè)計和合理選擇的參考。



（1） 單股的等效應(yīng)力_值位于與外層的接觸區(qū)域，且離端面越近，應(yīng)力越大; （2） 單股彎曲外側(cè)受拉，內(nèi)側(cè)受壓; （3） 導(dǎo)線單股上存在剪切應(yīng)力。由于各個絞層的外徑和節(jié)徑比不同，不同單股曲率半徑的不同，加上層間的擠壓力對剪切應(yīng)力的影響，鋁股剪切應(yīng)力由內(nèi)層到外層逐漸減小。相對于鋁股的剪切應(yīng)力，鋼芯外層剪切應(yīng)力較大。

2 導(dǎo)線應(yīng)力分布

建立鋼芯鋁絞線的參考點(diǎn)，并將導(dǎo)線左端與參考點(diǎn)進(jìn)行耦合，對參考點(diǎn)施加17.06 kN 的載荷，圖7為加載后導(dǎo)線的等效應(yīng)力分布情況。由圖7可以看出，在軸向拉力的作用下，導(dǎo)線外層鋁線受拉，鄰內(nèi)層和內(nèi)層鋁線外層由于絞合彎曲形成了沿徑向的擠壓力。與鋼芯接觸區(qū)域應(yīng)力值顯著增加，且在截面上分布不均。

 
鋼芯的單股應(yīng)力要大于鋁股，其中直股鋼芯的應(yīng)力值_，驗(yàn)證了鋼芯鋁絞線結(jié)構(gòu)上分工特點(diǎn)，鋼芯主要承擔(dān)張力; 鋁股應(yīng)力值外層依次大于鄰內(nèi)層。此外，由于外層股線沒有沿徑向的擠壓力，外層股線應(yīng)變比內(nèi)層大。越靠近約束端面（ 假設(shè)有吊線夾固定的端面） ，鋁股外層和鄰?fù)鈱拥牡刃?yīng)力受端面約束力的影響越大，這是由于架空導(dǎo)線端面處的約束力是沿著 Z 軸方向，與各鋁股的延伸方向存在一定的夾角。