鋁絞線
關注創建者：力學星空 創建時間：2019-11-06
鋁絞線的實例教程
國外生產與應用現狀
為解決現有輸電線路導線弧垂過大，對地凈距離不足的問題，20世紀90年代，日本開發出新型碳纖維芯鋁絞線，以替代傳統的鋼芯鋁絞線。
這種復合材料芯線主要由碳纖維和熱硬化性樹脂構成。用12000根直徑為7μm的聚丙烯晴碳纖維，涂上未硬化的熱硬化性樹脂絞在一起，再纏上有機纖維形成一根股線，然后，用7根股線絞成合成絞線。再經過最后的熱處理使樹脂完全硬化，形成復合材料芯線。
美國CTC(Composite Techonology Comporation)公司成功開發了新型復合材料合成芯導線。其系列ACCC(復合芯鋁絞線)導線芯是由碳纖維為中心層，和玻璃纖維包覆制成的單根芯棒，將碳纖維與玻璃纖維進行預拉伸后，環氧樹脂浸漬，然后在高溫模子中固化成型。芯線外層與鄰外層為梯形截面鋁線股。導線經常規型試驗，證明其具有良好的機械特性和電氣特性。
ACCC導線與常規的鋼芯鋁絞線相比，在外徑相同時，復合芯鋁絞線外層允許纏繞超過28%的導電鋁線。成品重量與常規的鋼芯鋁絞線相似，它能夠利用現有線路鐵塔而不需改造。碳纖維復合芯鋁絞線ACCC能夠傳輸相同外徑鋼芯鋁絞線兩倍的電流，而且在容量增加一倍的同時，顯著地提高了電網的安全性和可靠性。
國內生產應用現狀與市場前景
隨著國民經濟的持續高速發展、工業化與城鎮化步伐不斷加快，我國對用電量的需求急劇增加，原有輸電線路面臨著成倍擴容的需求。
展開 據了解，中國電力企業聯合會成果鑒定辦公室定于2011年12月24日，在北京組織召開青島漢纜股份有限
公司研制的“JLHA2X/G1A-1040/75 鋼芯鋁合金型線絞線”和“JLHA3-675中強度全鋁合金絞線” 產品技
術鑒定會。
關于漢纜
青島漢纜集團有限公司是國家電線電纜主要生產廠家之一、
tongcai.mouldu.com/newslist/newstype-2/國家經貿委首批推薦的全國城鄉電網建設與改造所需設備產
品生產企業、國家經貿委520戶重點企業、國家級免檢企業。
集團擁有國際90年代先進水平的500KV及以下8條交聯電纜生產線，35KV橡纜生產線、船用、礦用電纜
生產線、光纜、數據纜生產線以及光纜、超高壓電纜檢測裝置，能生產裸電線、電氣裝備電線電纜、電力
電纜、配電類空氣加強絕緣型母線槽，5、6、7類數據纜、光纜共六大類、百余個系列、萬余種規格的產
品。2004年，國家授予“漢河”牌交聯聚乙烯電力電纜“中國名牌”產品稱號。
目前集團在全國三十多個省市設有銷售處，其產品在電力、冶金、石化、煤炭、船舶等行業深受用戶
青睞，為電力、石油、化工、鐵路、煤炭、通訊、冶金、船舶、建筑等領域提供各類優質線纜，并出口到
亞、非、拉美20多個國家和地區。
展開 終將渡過成長的海
01
正文
01 裸 電 線
裸電線及裸導體制品是指沒有絕緣、沒有護套的導電線材，主要包括裸單線、裸絞線和型線型材三個系列產品。
銅鋁單線：包括軟銅單線、硬銅單線、軟鋁單線、硬鋁單線。主要用作各種電線電纜的半制品，少量用于通信線材和電機電器的制造。
裸絞線：包括硬銅絞線（ＴＪ）、硬鋁絞線（ＬＪ）、鋁合金絞線（ＬＨＡＪ）、鋼芯鋁絞線（ＬＧＪ），主要用在架空敷設。軟銅絞線（ＴＪＲ）、軟鋁絞線（ＬＪＲ），主要用于電氣裝備及電子電器或元件的連接用。以上各種絞線的規格從１.０～３００mm２不等。其中鋼芯鋁絞線（ＬＧＪ）規格尺寸用標稱的鋁截面/標稱的鋼截面表示，它是配電線路上最常用的一種導線，鋼芯截面越大導線的強度愈高，除普通鋼芯鋁絞線外，還有鋼芯鋁合金絞線、鋁包鋼芯鋁絞線、防腐鋼芯鋁絞線、擴經鋼芯鋁絞線、倍容量導線、間隙式導線等。
常用有兩種：鋼芯鋁絞線JL/G1A(原型號LGJ)執行標準GB/T1179-2008、鋁絞線JL(原型號LJ)執行標準GB/T1179-2008。規格為：10/2、16/3、25/4、35/6、50/8、70/10、70/40、95/15、95/20、95/55、120/7、120/20、120/25、120/70、150/8、150/20、150/25、150/35、185/10、185/25、185/30、185/45、240/30、240/40、240/55～800/100等。
示例：
JL/G1A-240/30-24/7(LGJ-240/30) 是由24根硬鋁線和7根A級鍍層普通強度鍍鋅鋼絲制成的鋼芯鋁絞線，硬鋁線的標稱截面為240mm2，鋼的標稱截面為30 mm2。
展開 3基于ANSYS輸電導線梁模型的找形分析
3.1輸電導線ANSYS模擬復合材料模型的基本思想
如圖3所示，本文采用復合材料梁模型模擬輸電導線，在ANSYS中通過截面設置來實現不同鋼芯和鋁絞線兩種材料的賦予。不同于將導線看做一個均勻化的整體模型，復合材料梁單元模型分別對鋼芯和鋁絞線部分賦予對應的材料參數，滿足各自的本構關系，這樣更有助于分析導線內部的應力分布。復合材料模型需要通過截面設置來實現不同材料的賦予。同時，為了避免重力的二階效應帶來的影響，在ANSYS中選擇BEAM189三維3節點梁單元來模擬輸電導線，該單元具有應力剛化效應、模擬大變形、蠕變的功能等特點。
圖3 輸電導線截面材料分布圖
3.2輸電導線ANSYS模擬復合材料模型的基本步驟
如圖3所示，本文采用復合材料梁模型來模擬導線，鋼芯和鋁絞線部分分開來建模，在ANSYS中通過截面設置來實現不同鋼芯和鋁絞線兩種材料的賦予。本文復合材料梁模型找形基本步驟如下：
（1）建立初始有限元找形模型：
目前主要的初始導線建模方法有兩種，一種是在導線弦線位置上創建初始直線幾何模型；另一種是通過架線參數、輸電線載荷參數依照式（3）建立懸鏈線模型。本文采用后一種方法建模：即通過公式在兩懸掛點間建立懸鏈線模型，通過后續迭代計算不斷自動更新校正導線有限元模型，最終得到找形后的標準導線初始形態。
（2）加載求解:
施加自重荷載、初應變后求解,更新導線有限元模型，如果求解后的結果不能滿足收斂條件，則繼續迭代求解直到滿足收斂條件為止。
展開 考慮到交流電的集膚效應，為了有效地利用導體材料和便于散熱，發電廠的大電流母線常做成槽形或菱形母線；另外，在高壓輸配電線路中，利用鋼芯鋁絞線代替鋁絞線，這樣既節省了鋁導線，又增加了導線的機械強度，這些都是利用了集膚效應這個原理。
02
—
鄰近效應
鄰近效應: 當高頻電流在兩導體中彼此反向流動或在一個往復導體中流動時，電流會集中于導體鄰近側流動的一種特殊的物理現象。
原因：如圖4，雙線傳輸線的兩根導線分別通過方向相反的交流電流時，各自產生的交變磁場相互在相鄰的另一根導線上產生渦流。這種由相鄰導線上的電流在本導線激發的渦流與本導線原有的工作電流疊加，使導體中的實際電流分布向截面中接近相鄰導線的一側（內側）集中。
圖4 兩反向電流導線之間磁場分布
分別對相鄰導線通反向交變電流和相鄰導線通同向交變電流進行仿真，結果見下圖5和圖6。
圖5 相鄰導線通反向交變電流
圖6 相鄰導線通同向交變電流
趨膚效應與鄰近效應在傳輸線中往往是孿生現象，其結果都是使導體的有效電阻增加，工作衰減增大。
展開 
鋁絞線的最新內容
考慮到交流電的集膚效應，為了有效地利用導體材料和便于散熱，發電廠的大電流母線常做成槽形或菱形母線；另外，在高壓輸配電線路中，利用鋼芯鋁絞線代替鋁絞線，這樣既節省了鋁導線，又增加了導線的機械強度，這些都是利用了集膚效應這個原理。
4、導線壓接鉗
導線壓接鉗https://www.misumi.com.cn/seojingtai/yajieqian.html是一種用冷壓的方法來連接銅、鋁導線的五金工具，特別是在鋁絞線和鋼芯鋁絞線敷設施工中常要用到它。壓接鉗大致可分為手壓和油壓兩類。導線截面為35m㎡及以下用手壓鉗，35m㎡以上用齒輪壓鉗或油壓鉗。
（6）焊接 7股鋁絞線中的任何一根圓鋁線，均不允許焊接，7股以上鋁絞線中的圓鋁線允許焊接，但成品絞線上任何兩接頭間的距離，應不小于15m。電阻對焊的接頭應退火，退火長度每側至少為200㎜.接頭處應光滑圓整。接頭處的抗拉強度應不小于75Mpa。冷焊及冷鐓焊接頭的抗拉強度應不小于130
Mpa。
（7）裸單線接頭均采用對焊法。在同一層內，相鄰兩個接頭之間的距離應不小于300㎜。
電線電纜產品主要分為五大類
1、裸電線及裸導體制品
本類產品的主要特征是：純的導體金屬，無絕緣及護套層，如鋼芯鋁絞線、銅鋁匯流排、電力機車線等；加工工藝主要是壓力加工，如熔煉、壓延、拉制、絞合/緊壓絞合等；產品主要用在城郊、農村、用戶主線、開關柜等。
其中鋼芯鋁絞線（ＬＧＪ）規格尺寸用標稱的鋁截面/標稱的鋼截面表示，它是配電線路上最常用的一種導線，鋼芯截面越大導線的強度愈高，除普通鋼芯鋁絞線外，還有鋼芯鋁合金絞線、鋁包鋼芯鋁絞線、防腐鋼芯鋁絞線、擴經鋼芯鋁絞線、倍容量導線、間隙式導線等。
常用有兩種：鋼芯鋁絞線JL/G1A(原型號LGJ)執行標準GB/T1179-2008、鋁絞線JL(原型號LJ)執行標準GB/T1179-2008。
（×）
73：鋼心鋁絞線在通過交流電時，由于交流電的集膚效應，電流實際只從鋁線中流過，故其有效截面積只是鋁線部分面積。（√）
74：裸導線在室內敷設高度必須在 3.5m 以上，低于3.5m 不許架設。（×）
75：導線敷設在吊頂或天棚內，可不穿管保護。（×）
76：所有穿管線路，管內接頭不得多于 1 個。
七、架空導線載流量的估算和選擇
架空裸線鋁絞線，強度載流兩安全。
最小截面十六方，安全載流可估算。
已知截面乘倍數，截面毫方電流安。
十六平方六點五，二五以上分檔算。
七十以下各一檔，九五以上兩兩算。
截面二五倍數五，以上點五依次減。
若用銅線上一檔，溫度高時九折算。
31、電線電纜產品主要分為五大類：
(1)、裸電線及裸導體制品 本類產品的主要特征是：純的導體金屬，無絕緣及護套層，如鋼芯鋁絞線、銅鋁匯流排、電力機車線等；加工工藝主要是壓力加工，如熔煉、壓延、拉制、絞合/緊壓絞合等；產品主要用在城郊、農村、用戶主線、開關柜等。
31、電線電纜產品主要分為五大類：
(1)、裸電線及裸導體制品 本類產品的主要特征是：純的導體金屬，無絕緣及護套層，如鋼芯鋁絞線、銅鋁匯流排、電力機車線等；加工工藝主要是壓力加工，如熔煉、壓延、拉制、絞合/緊壓絞合等；產品主要用在城郊、農村、用戶主線、開關柜等。
13 水力計算
大小寫換算
單位換算
溫度換算
華中數控DNC通訊軟件計算機端安裝包
機械專業英語詞典
全站儀模擬軟件
數控機床仿真器
通信用鋼絞線、鐵線、電力用鋼芯鋁絞線長度重量互算工具
