1.编者的话
小时候,年轻刚参加工作的时候,老师傅告诉我,导体(钢芯铝绞线)主要是钢芯受力,而铝绞线几乎不受力。 后来,一些电力学院输变电所电气工程专业毕业的同事也有同样的看法。 当时我就深信不疑了。 有人甚至将钢丝的破断拉力近似为其钢芯部分的破断拉力。 后来发生的一些事情让我对上述观点产生了怀疑。 铝绞线那么多,占了导体的大部分截面积。 毕竟它们也是金属家族。 难道他们对整体实力的贡献就这么不堪吗? 渐渐地,我有了把砂锅到底的想法。 为什么不根据相关标准和规定仔细计算一下。

2. 基于计算的标准规格
后来网上有一些年轻人来找我:先生,你要算一下吗? 因此,我寻找相关有效的程序和规范来支持理论计算。 主要规格依据有:GB/T 1179-2017《圆线同心绞制架空导线》、GB/T 17048-2017《架空绞线用硬铝线》、GB/T 3428-2012《架空绞线用镀锌》钢丝”。
3、线材产品型号的表示方法

相同结构、相同标称截面的导体,其额定破断拉力可能不同。 差异体现在产品型号上。 因此,有必要了解线材产品型号的表示方法。 导体有多种类型。 对于特高压、特高压,常用的是圆线同心绞架空导线钢材抗拉强度试验,钢芯铝绞线是其中最常见的代表。 例如:
JL1/G1A-630/45-48/7
J表示导体结构为同心绞合;
L1代表硬铝线(即铝绞线)的电阻等级,分为L、L1、L2、L3四个等级;
G1代表钢丝的强度等级,分为G1、G2、G3、G4、G5五个等级;

A代表镀锌层的级别,分为A级和B级;
630/45分别表示硬铝线标称截面为45mm2,钢线标称截面为45mm2;
48/7分别表示铝绞线数量为48根,钢丝数量为7根。
合起来就是:由48根L1型硬铝线和7根A级涂层1强度镀锌钢丝绞合而成的钢芯铝绞线。 硬铝线的标称截面为,钢丝标称截面为45mm2。
4、钢丝和铝绞线的力学性能

4.1 G1级镀锌钢丝力学性能(其他等级请参见公众号:实用模板--常用数据栏文章)

4.2 硬质圆铝线机械性能

4.3 钢芯铝绞线机械性能表(图片大,请点击图片查看,更完整的Excel版本请知识星球下载)


5、钢芯铝绞线综合额定破断拉力的计算
前戏做了好久,终于进入正题了。 有了以上三张表钢材抗拉强度试验,就可以很简单地计算出导体钢芯的额定破断强度、铝绞线的额定破断强度、导体的综合额定破断强度。 利用表3查询钢芯铝绞线的钢丝和铝绞单线直径,如JL1/G1A-630/45-48/7,铝绞单线直径为4.22mm,钢丝单丝直径为2.81mm,然后按铝绞线的电阻等级为L1,钢丝强度等级为1级,镀锌层为A级。见表1并按表2查对应的抗拉强度值。
钢丝额定破断拉力计算公式:Tg=1%伸长率时的最小应力×单根钢丝截面积×钢丝根数
铝绞线额定断裂抗拉强度计算公式:Tl=最小抗拉强度×单丝截面积×铝绞线根数
导体综合额定破断拉力=Tg+Tl

从计算结果可以看出,JL1/G1A-630/45-48/7钢芯铝绞线拉断时,铝绞线承受力为10.238吨,钢芯承受力为6.193吨。 铝绞线承受大部分应力。 那力量和师父告诉我的完全不一样。 但正常情况下,我们观察到铝绞线处于松弛状态,此时铝绞线所受的力确实很小。 当张力继续增加时,钢芯拉伸,铝绞线逐渐收紧并受力。 在断裂的情况下,铝绞线所受的力不小,不可小觑。
值得一提的是,出于标准化和实用性的考虑,钢芯或铝包钢芯部分的抗拉强度比1%伸长时的应力更安全。 也就是说,当钢芯断裂时,它至少会拉伸1%。 按照400m跨度计算,当钢丝要断裂时,钢芯至少会拉伸4m。 此时,铝绞线已经受到应力。 当我们制作地线压接试件时,铝绞线造成了如此明显的灯笼,但拉伸测试仍然通过。 基本上就是这个原因。

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