高壓輸電導(dǎo)線微動(dòng)損傷及微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)

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1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在高壓電力輸送過(guò)程中，較多采用的是架空導(dǎo)線的電力輸送方式。由于架空導(dǎo)線大部分是在野外運(yùn)行，長(zhǎng)期受到風(fēng)力影響，使導(dǎo)線處在不斷的振動(dòng)過(guò)程中。久而久之，就會(huì)產(chǎn)生疲勞斷股，甚至整根導(dǎo)線斷裂，引起事故。在架空導(dǎo)線的失效形式中，導(dǎo)線的微動(dòng)損傷是最為普遍的一種。因此，研究高壓輸電導(dǎo)線的微動(dòng)損傷具有重要意義。本文主要針對(duì)高壓輸電導(dǎo)線微動(dòng)損傷產(chǎn)生的原因以及失效情況進(jìn)行研究。選用常用的高壓輸電導(dǎo)線——LGJ150/25型鋼芯鋁絞線作為研究對(duì)象，在自制的微動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行微動(dòng)損傷試驗(yàn)。試驗(yàn)主要包括了導(dǎo)線的微動(dòng)磨損與

2、微動(dòng)疲勞兩個(gè)部分。通過(guò)對(duì)導(dǎo)線的進(jìn)行微動(dòng)磨損試驗(yàn)，研究了導(dǎo)線的微動(dòng)磨損機(jī)理，對(duì)導(dǎo)線不同接觸部位的磨損斑形貌進(jìn)行了分析。根據(jù)磨損斑形貌的分布規(guī)律將導(dǎo)線的微動(dòng)區(qū)域劃分為微動(dòng)粘著區(qū)、微動(dòng)滑移區(qū)以及微動(dòng)混合區(qū)。對(duì)導(dǎo)線的各個(gè)微動(dòng)區(qū)域內(nèi)磨損斑形貌特征、產(chǎn)生的原因進(jìn)行了研究，并對(duì)不同微動(dòng)振幅下微動(dòng)混合區(qū)域內(nèi)裂紋的產(chǎn)生的原因以及特點(diǎn)進(jìn)行了分析。在自制的微動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備上選取不同彎曲振幅對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行微動(dòng)疲勞斷裂試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明較大的微動(dòng)振幅下，微動(dòng)混合區(qū)域?qū)Ь€的微動(dòng)疲勞壽命較短。對(duì)導(dǎo)線微動(dòng)疲勞斷口形貌進(jìn)行了對(duì)比及區(qū)域分析，認(rèn)為導(dǎo)線的微動(dòng)疲勞斷裂

3、是由于導(dǎo)線表面的微動(dòng)磨損引起的。利用斷裂力學(xué)的方法對(duì)導(dǎo)線的微動(dòng)疲勞壽命進(jìn)行計(jì)算，選取了合適的參數(shù)，引入了綜合參數(shù)因子β，并求出了β值大小，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值相對(duì)誤差較小。關(guān)鍵字：微動(dòng)損傷微動(dòng)磨損微動(dòng)疲勞微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)高壓輸電導(dǎo)線I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInthehigh-voltageelectricalpowertransmissionprocess,weusuallyadoptoverheadelectricalconductor.Mostofoverheadelectricalconductors

4、wererunninginthewild,havinglongbeenimpactedbythewind.Asaresult,theconductorsarealwaysintheprocessofvibrationwhichwillcausethedamage,eventheelectricalaccident.Amongthevibrationdamageofconductor,thefrettingdamageisthemostcommon.Therefore,thestudyonthefrettingdamage

5、ofthehigh-voltagetransmissionconductormakesgreatsense.Thispapermainlystudiedonthereasonofhigh-voltagetransmissionconductorfrettingdamageandinvalidations.Astheresearchoftheconductorfrettingdamage,LGJ150/25high-voltagetransmissionconductorwastestedonthefrettingequi

6、pment.Thetestincludedtwoparts,whileoneistheconductorfrettingabrasionandtheotherisfrettingfatigue.Throughthetest,themechanismofconductorfrettingabrasionandmorphologyofabrasionspotsontheconductorwereanalyzed.Accordingtothedistributionoftheabrasionspots,thefrettingr

7、egionofthetestedconductorwasdividedintofrettingadhesion,frettingslipandfrettingmixingregion.Basingonthethreeregions,thedifferencesandthecausesofabrasionspotsmorphologywasresearched.Frettingcracksofthetestedconductorwerefound,andthecausesandcharacteristicsofthefre

8、ttingcracksinthetestedconductorwereanalyzed.Theconductorfrettingfatiguetestwastostudyonthefatiguedamageoftheconductorunderthedifferentfretting-amplitude.Theres