架空導(dǎo)線溫度場的數(shù)值模擬與分析.pdf

1、架空導(dǎo)線溫度極限在輸電線弧垂、動態(tài)增容技術(shù)及覆冰導(dǎo)線熱力融冰技術(shù)中有重要作用。為掌握架空導(dǎo)線徑向溫度場分布特征，本文分別采用了理論解析算法和基于有限元數(shù)值仿真的方法對輸電線路最常用的鋼芯鋁絞線徑向溫度場進(jìn)行了分析計算。
　　首先，考慮工頻交變電流的趨膚效應(yīng)，導(dǎo)出了架空導(dǎo)線內(nèi)各層導(dǎo)線的電流密度分布及其計算公式；基于導(dǎo)線在空氣中的動態(tài)熱平衡關(guān)系，迭代計算了導(dǎo)線的表面溫度，并由導(dǎo)線內(nèi)部接觸熱傳遞系數(shù)推算了導(dǎo)線的內(nèi)部溫度；建立鋼芯鋁絞線二

2、維溫度場分析的有限元模型，準(zhǔn)確計算鋼芯鋁絞線內(nèi)部的溫度場分布規(guī)律；將理論解析公式的計算結(jié)果和二維有限元方法的數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行分析對比，并探討各種環(huán)境因素對架空導(dǎo)線內(nèi)部溫度場的影響規(guī)律。
　　分析結(jié)果表明：（1）導(dǎo)線溫度隨著風(fēng)速的降低、環(huán)境溫度的升高、日照強(qiáng)度的增大而升高，在風(fēng)速較大、低溫環(huán)境、陰天下輸電線路最大允許載流量均可提高；（2）導(dǎo)線內(nèi)部最高溫度發(fā)生于內(nèi)層接觸其他股線最少的股線處，內(nèi)部溫度隨著股線與其他股線接觸面積和數(shù)量的增