架空配电线路不宜使用大钢、铝截面比的钢芯铝绞线

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1、架空配电线路不宜使用大钢、铝截面比的钢芯铝绞线李荣久比较铝部截面积相同而钢芯截面积不同的钢芯铝绞线，可以看出钢、铝截面比大的比钢、铝截面比小的具有较大的拉断力。如果就此以为钢、铝截面比大的用起来更安全，是有失偏颇的，特别是在温差大的环境下更应注意。即使充分考虑了应力在钢芯和铝股中的分配而选用了合适的安全系数，在输电能力相同时，钢、铝截面比大的其自重、直径和张力也大，杆塔所受的垂直力和水平力也大，需要慎重考虑。一、钢、铝截面比钢芯铝绞线中铝股分配的应力邵天晓先生在《架空送电线路的电线力学计算（第二版）》（2003年）一书中，根据对

2、钢芯铝绞线的应力-应变特性的分析，得出以下几点结论：1.钢芯的破坏应力σsb一定时，铝股分配的应力σam随钢、铝截面比φ的增大而增加；2.钢、铝截面比φ一定时，铝股分配的应力σam随钢芯的破坏应力σsb的增大而增加；3.气温低于电线的绞制温度时，铝股还要产生温差内应力，且随着温差的增加而增加。为了说明问题，邵天晓先生以电线安全系数F=2.5，钢芯弹性系数Es=196000N/mm²、线膨胀系数αs=12×10-61/℃，铝股弹性系数Ea=61800N/mm²、线膨胀系数αa=23×10-61/℃、破坏应力σab=160N/mm²

3、，绞制时的线温t0=15℃，铝股相对永久变形cr=6×10-4为条件，计算得出在电线应力达到最大使用应力，考虑温差影响时的铝股最大使用应力σam与φ、σsb间的关系如表一。表一考虑温差影响时的铝股最大使用应力σam与φ、σsb间的关系φ=As/Aa0.050.17σsb(N/mm²)1200150012001500t(℃)+15-5-40+15-5-40+15-5-40+15-5-40σam(N/mm²)64.466.169.268.770.473.569.873.880.980.985.192.2φ=As/Aa0.250.58

4、σsb(N/mm²)1200150012001500t(℃)+15-5-40+15-5-40+15-5-40+15-5-40σam(N/mm²)72.177.085.786.091.0100.077.28495.597.4104.5117.0注：1.As—钢芯截面积（mm²），Aa—铝股截面积（mm²）。2.+15℃下为不计温差数据。GB/T1179-1983和GB/T1179-1999标准中，铝股标称截面积在100mm²及以下的普通型钢芯铝绞线的钢、铝截面比φ=0.17，根据表一的计算结果，可以得出采用钢、铝比φ=0.58的特

5、强型钢芯铝绞线在上述计算条件下，二者的铝股最大使用应力σam的比值如表二。表二钢、铝截面比φ=0.17和φ=0.58时铝股最大使用应力σam的比较σsb(N/mm²)12001500t(℃)+15-5-40+15-5-40σam0.17(N/mm²)69.873.880.980.985.192.2σam0.58(N/mm²)77.28495.597.4104.5117.0k=σam0.58/σam0.171.1061.1381.1801.2041.2281.269如果不考虑应力变化对铝股相对永久变形的影响，以铝股最大使用应力σa

6、m≤80N/mm²为控制条件，当σsb=1200N/mm²时，若φ=0.17，可以取电线的综合安全系数F=2.5，若φ=0.58，应取F=2.5×（1.14～1.18）=2.85～2.95。当σsb=1500N/mm²时，若φ=0.17，可以取电线的综合安全系数F=2.5×（1.06～1.15）=2.65～2.88，若φ=0.58，应取F=2.65×1.23=3.26或F=2.88×1.27=3.66。架空配电线路点多面广，在钢芯铝绞线的设计、安装和运行工作中，主要注意电线的抗张力而常常忽视铝股分配的应力，在使用大钢、铝截面比的

7、钢芯铝绞线时，就可能导致发生因铝股分配应力过大而断股以致断线的事故。邵先生指出，自1980年以来，开始在架空地线上采用钢、铝比φ=0.58的特强型钢芯铝绞线作为良导体架空地线，其安全系数也多采用略大于2.5，但运行中相对振动、断股较多，其原因就是铝股分配应力较大所致。因此对这种特强型钢芯铝绞线应增大综合安全系数。《圆线同心绞架空导线GB/T1179-1999》中删除大φ值钢芯铝绞线，除因有高强度钢芯代替大φ值线型外，亦可能有上述大φ值需增大综合安全系数而导致不经济的因素。二、不同钢、铝截面比钢芯铝绞线的最大使用张力和线荷载在用于

8、导电的铝股截面积相同时，钢、铝截面比大的钢芯铝绞线因为钢芯的截面积较大，而钢芯的密度为7800kg/m³，铝股的密度为2703kg/m³，因而其自重明显增加。因为电线的总的截面积增大，其外径也相应增加，在覆冰厚度和风速相同时，其覆冰荷载和风荷载也要增加。为了利用