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架空导线用热塑性复合芯棒卷绕试验及仿真 预览
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作者 曾伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期94-97,共4页
热塑性复合芯棒轴向抗拉能力较强,径向剪切性能、抗压性能较弱,在芯棒生产、运送、架线过程中易出现芯棒内部纤维受损失效的情况,存在安全隐患。目前,并无热塑性复合芯棒的卷绕力学性能方面的相关研究,考虑到热塑性复合芯结构和性能与... 热塑性复合芯棒轴向抗拉能力较强,径向剪切性能、抗压性能较弱,在芯棒生产、运送、架线过程中易出现芯棒内部纤维受损失效的情况,存在安全隐患。目前,并无热塑性复合芯棒的卷绕力学性能方面的相关研究,考虑到热塑性复合芯结构和性能与目前的热固性复合芯棒差异较大,有必要对卷绕半径进行重新设计。对相同直径芯棒进行了卷绕试验,获得了卷轴直径的有效范围。利用ABAQUS软件建立芯棒卷绕仿真模型,通过有限元软件的数值计算,得到相同直径芯棒卷绕在不同直径的卷轴上时,芯棒内部的等效应力。研究结果表明,最大的等效应力集中分布在复合芯棒的最外侧,轴向拉/压应力随着卷轴半径的增大而减小。本研究可为架空导线用热塑性复合芯棒卷绕试验提供理论依据。 展开更多
关键词 架空导线 复合芯棒 热塑性 卷绕试验
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架空导线碳纤维复合芯棒的结构、组织和性能分析 预览 被引量:3
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作者 张春雷 胡平 何凤生 《南方电网技术》 2012年第2期 104-107,共4页
为深入了解近年研发的架空导线用碳纤维增强环氧树脂基复合芯棒的结构、组织和性能,对复合芯棒进行了解剖,借助扫描电镜等仪器设备,观察及分析了复合芯棒的内部结构和组织特征,并同其他常规架空导线的芯棒进行了物理力学性能对比,最后... 为深入了解近年研发的架空导线用碳纤维增强环氧树脂基复合芯棒的结构、组织和性能,对复合芯棒进行了解剖,借助扫描电镜等仪器设备,观察及分析了复合芯棒的内部结构和组织特征,并同其他常规架空导线的芯棒进行了物理力学性能对比,最后讨论了碳纤维芯棒研究和制备的现状以及存在的问题。架空导线用碳纤维复合芯棒具有自阻尼结构,其重量轻,线膨胀系数小,比强度高。但目前国内商业化生产的芯棒,要完全满足各项性能指标尚存有一些技术障碍,有待今后在技术上进一步完善与突破。 展开更多
关键词 架空导线 碳纤维 复合芯棒 结构 组织 性能
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复合芯棒的研制开发 预览 被引量:2
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作者 李晓忠 周晓锋 +1 位作者 高瑞全 尹锡泉 《钢管》 CAS 2011年第4期 63-66,共4页
为了降低连轧管机组的轧制费用,探索金属材料利用的新方法,天津钢管集团股份有限公司选用合适的焊接材料和热处理工艺,对普通合金结构钢42CrMoA表面进行堆焊处理,成功开发出连轧管机组用复合芯棒。生产实践证明,该芯棒的使用效果与... 为了降低连轧管机组的轧制费用,探索金属材料利用的新方法,天津钢管集团股份有限公司选用合适的焊接材料和热处理工艺,对普通合金结构钢42CrMoA表面进行堆焊处理,成功开发出连轧管机组用复合芯棒。生产实践证明,该芯棒的使用效果与H13芯棒相当。介绍了复合芯棒的研制开发过程、性能及经济效益,并对后期复合芯棒的再利用和质量改进提出建议。 展开更多
关键词 连轧管机 复合芯棒 普通合金结构钢 堆焊 热处理
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碳纤维复合芯棒耐化学介质的试验研究
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作者 陈涛 王东元 +1 位作者 姚建华 吉莉 《光纤与电缆及其应用技术》 2019年第2期12-14,32共4页
碳纤维复合芯棒的耐化学介质腐蚀性能与碳纤维复合芯导线的使用安全性和使用寿命密切相关,由此展开对碳纤维复合芯棒耐化学介质腐蚀性能的研究。将碳纤维复合芯棒试样置于水、酸和碱三种不同的化学介质中进行为期30d的腐蚀试验,进行宏... 碳纤维复合芯棒的耐化学介质腐蚀性能与碳纤维复合芯导线的使用安全性和使用寿命密切相关,由此展开对碳纤维复合芯棒耐化学介质腐蚀性能的研究。将碳纤维复合芯棒试样置于水、酸和碱三种不同的化学介质中进行为期30d的腐蚀试验,进行宏观形貌、微观形貌(表面形貌、内部形貌)、热性能和抗拉强度性能的试验研究。试验研究发现碳纤维复合芯棒在水和酸介质中宏观形貌、微观形貌和抗拉强度变化不大,在碱介质中抗拉强度变化不大,但宏观形貌和微观形貌出现腐蚀。 展开更多
关键词 碳纤维复合芯棒 耐化学介质 化学介质 腐蚀试验
架空导线碳纤维复合芯棒径向耐压试验及仿真 预览
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作者 万建成 刘晨 +2 位作者 江明 杨磊 郝玉靖 《南方电网技术》 北大核心 2018年第1期21-26,32共7页
碳纤维复合芯导线芯棒轴向抗拉能力强,径向抗剪切性能、抗压性能、抗劈裂能力较弱,在线路施工如压接、卡线器夹持过程中导线易出现径向耐压失效现象,在输电线路施工、安全运行等方面存在安全隐患,目前针对芯棒径向耐压应力相关研究较少... 碳纤维复合芯导线芯棒轴向抗拉能力强,径向抗剪切性能、抗压性能、抗劈裂能力较弱,在线路施工如压接、卡线器夹持过程中导线易出现径向耐压失效现象,在输电线路施工、安全运行等方面存在安全隐患,目前针对芯棒径向耐压应力相关研究较少。对不同直径碳纤维复合芯导线芯棒进行了径向耐压试验,获得不同直径芯棒试件径向耐压试验失效压力。利用ABAQUS软件建立芯棒径向耐压仿真模型,根据芯棒径向耐压试验失效压力数据,在有限元模型中对压块加载竖直径向力,通过有限元软件的数值计算,得到了不同直径芯棒破坏失效应力。研究结果表明碳纤维复合芯导线芯棒径向耐压失效情形是其最外层玻璃纤维层被压扁造成芯棒试件整体劈裂,不同直径碳纤维复合芯导线芯棒径向耐压许用应力随芯棒直径增大而增大。研究结果可为输电线路碳纤维导线用施工机具设计及施工工艺应用提供参考依据。 展开更多
关键词 架空输电线路导线 碳纤维复合芯棒 径向耐压试验
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铝包覆碳纤维复合芯导线性能研究 预览 被引量:1
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作者 董罡 《山东电力技术》 2017年第11期65-68,80共5页
碳纤维导线以其重量轻、强度高、热膨胀系数低、输送容量大等特点在电力系统有巨大的应用潜力,但由于碳纤维芯棒抗剪切力差、金具压接施工工艺复杂等缺点限制其发展。采用碳纤维芯棒铝包覆技术及新型耐热树脂制备了一种新型碳纤维导线,... 碳纤维导线以其重量轻、强度高、热膨胀系数低、输送容量大等特点在电力系统有巨大的应用潜力,但由于碳纤维芯棒抗剪切力差、金具压接施工工艺复杂等缺点限制其发展。采用碳纤维芯棒铝包覆技术及新型耐热树脂制备了一种新型碳纤维导线,实验研究表明:与钢芯铝绞线相比,新型碳纤维导线拉伸性能提高明显,铝截面积增大,线膨胀系数小,同时有效提高了碳纤维芯棒抗剪切力,明显减小弯曲半径,解决了现场压接施工工艺复杂的难题,大大提高了新型碳纤维导线使用推广性能,具备替代传统钢芯铝绞线的能力。 展开更多
关键词 碳纤维复合芯棒 铝包覆 碳纤维导线
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架空导线用纤维增强复合芯棒拉挤树脂研制
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作者 梁平辉 苏浩 杜后武 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期71-76,共6页
采用自行研制的多官能缩水甘油胺-醚型环氧树脂、液态酸酐固化剂为基本原料,引入原位分相增韧技术,制备的架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒拉挤树脂具有混合黏度低、可使用期较长、高温固化速度快、拉挤工艺性好等特点,用其拉挤成型的... 采用自行研制的多官能缩水甘油胺-醚型环氧树脂、液态酸酐固化剂为基本原料,引入原位分相增韧技术,制备的架空导线用树脂基纤维增强复合芯棒拉挤树脂具有混合黏度低、可使用期较长、高温固化速度快、拉挤工艺性好等特点,用其拉挤成型的复合芯棒表面光洁、综合强度高、耐高温、生产效率高。通过加入复合促进剂避免了快速成型过程高温反应集中放热,降低了体系内应力,可满足复合芯棒拉挤制品机械强度与快速成型工艺性能要求。 展开更多
关键词 耐高温 电缆复合芯棒 拉挤 环氧树脂
架空导线用碳纤维复合芯棒拉伸破坏形式分析 预览 被引量:9
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作者 余虹云 王梁 +7 位作者 李瑞 俞敏波 钱苗 李周选 李国勇 朱志华 袁群 董璇 《中国电力》 CSCD 北大核心 2014年第1期49-52,共4页
为确保架空导线用碳纤维复合芯棒在电网中的安全稳定运行,提高其性能检验技术,借助三维绘图和有限元等软件对碳纤维复合芯棒的拉伸断裂破坏形式进行了仿真分析.结果表明,模拟与试验结果相近,碳纤维复合芯棒拉伸时破坏首先发生在碳纤维层... 为确保架空导线用碳纤维复合芯棒在电网中的安全稳定运行,提高其性能检验技术,借助三维绘图和有限元等软件对碳纤维复合芯棒的拉伸断裂破坏形式进行了仿真分析.结果表明,模拟与试验结果相近,碳纤维复合芯棒拉伸时破坏首先发生在碳纤维层,然后是玻璃纤维层,破坏的主要形式为分层崩裂.研究结果可为碳纤维复合芯棒制造工艺、试验方法、工程应用等提供技术理论支撑依据. 展开更多
关键词 架空导线 碳纤维复合芯棒 碳纤维 玻璃纤维 环氧树脂 拉伸
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复合绝缘子芯棒界面微裂纹对场强电位分布性影响 预览
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作者 刘雪薇 李如锋 +3 位作者 李学军 梁奕 巩保峰 巩胜涛 《电力与能源》 2019年第5期504-509,共6页
因复合绝缘子芯棒的生产工艺或材料热胀冷缩效应等客观因素均可能造成芯棒界面的微裂纹存在。从场强电位分布角度出发,对存在局部芯棒微裂纹建模,并且对裂纹中充斥的不同微杂质进行仿真计算,结果表明:界面微裂纹的存在会导致金具处最大... 因复合绝缘子芯棒的生产工艺或材料热胀冷缩效应等客观因素均可能造成芯棒界面的微裂纹存在。从场强电位分布角度出发,对存在局部芯棒微裂纹建模,并且对裂纹中充斥的不同微杂质进行仿真计算,结果表明:界面微裂纹的存在会导致金具处最大场强数值进一步增大,局部场强会发生明显畸变,并抬升了高压端前3片伞裙的电压承担值;水分渗入微裂纹内比较于酸液杂质对场强与电位分布均匀性影响更为明显;场强的畸变与电位的分布不均匀与界面微裂纹的深度有一定性的关系。场强畸变与伞裙电压承担差异会诱导放电通道的形成,进一步促进局部微裂纹的"膨胀",如此反复使裂纹内驻存更多微杂质(水分、酸液)等,使芯棒处于更恶劣的运行环境中,久之可能导致脆断的可能。 展开更多
关键词 复合绝缘子芯棒 脆断 场强 电位分布 放电
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基于匹配追踪的L模态超声导波检测复合绝缘子芯棒缺陷研究
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作者 邓红雷 何战峰 +1 位作者 陈力 夏桥 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2019年第2期168-174,共7页
传统的复合绝缘子缺陷检测方法主要集中在芯棒外部结构的缺陷上,并不能有效发现芯棒本身中的缺陷,为此提出了一种针对芯棒本身缺陷且能定量估计缺陷大小的检测方法:基于匹配追踪的L模态超声导波检测。通过建立芯棒模型分析了L模态超声... 传统的复合绝缘子缺陷检测方法主要集中在芯棒外部结构的缺陷上,并不能有效发现芯棒本身中的缺陷,为此提出了一种针对芯棒本身缺陷且能定量估计缺陷大小的检测方法:基于匹配追踪的L模态超声导波检测。通过建立芯棒模型分析了L模态超声导波在芯棒中的传播特性,确定了导波检测的频率范围。基于理论分析,以10周期40 k Hz的导波为激励信号,选取芯棒缺陷轴向长度为8 mm和2 mm,进行了有限元仿真和实验。仿真和实验结果表明:L模态超声导波能准确地检测出复合绝缘子芯棒中的缺陷,且通过Gabor原子构建波形字典,运用匹配追踪算法估计出芯棒缺陷轴向长度的相对误差分别为5. 4%和16. 35%。理论分析、有限元仿真和实验一起验证了该方法的可行性、有效性,为复合绝缘子芯棒缺陷的检测和定量分析提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 复合绝缘子芯棒 缺陷大小 超声导波 匹配追踪 有限元
腐蚀对复合绝缘子芯棒力学性能的影响 预览 被引量:1
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作者 赵新泽 彭文昱 +2 位作者 赵美云 王骁鹏 习森明 《工程科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期184-189,共6页
为探究腐蚀条件下复合绝缘子芯棒的力学性能,以FXBW4—110/100型绝缘子为研究对象,在自制绝缘子扭振模拟试验机上,对不同腐蚀条件下的复合绝缘子进行了整体疲劳试验。应用3维形貌仪和光学显微镜对试样断口表面形貌进行宏观与微观分... 为探究腐蚀条件下复合绝缘子芯棒的力学性能,以FXBW4—110/100型绝缘子为研究对象,在自制绝缘子扭振模拟试验机上,对不同腐蚀条件下的复合绝缘子进行了整体疲劳试验。应用3维形貌仪和光学显微镜对试样断口表面形貌进行宏观与微观分析,结合表面分析技术,研究不同腐蚀试验条件下绝缘子芯棒断裂与其摆动力、扭转力和拉伸力之间的关系。结果表明:当腐蚀溶液呈中性及碱性时,对复合绝缘子芯棒力学性能影响不大,当腐蚀溶液呈酸性时,对复合绝缘子芯棒的腐蚀作用明显,芯棒内部树脂玻璃纤维受到强酸腐蚀时,试样呈平起光亮的结晶状,表层在位错断裂下形成扩展裂纹,绝缘子芯棒切片断面易发生疲劳断裂;绝缘子被酸性盐雾腐蚀不同时间后,酸液渗入芯棒表面与护套粘接处,对芯棒表面或内部的树脂玻璃纤维界面产生腐蚀,当疲劳断裂发生后,其断口表面由光亮平整向灰暗凹凸不平变化,裂纹由河流花样状向贝纹线状变化,形貌由台阶状向纤维散状变化,表面形貌分布的均方根高度和最大凹陷高度也随之减小;随着腐蚀试验时间的增加,芯棒的抗摆动力能力下降,进而降低了绝缘子整体机械力学性能,导致芯棒断裂时间变短,断口分形维数变大,断口表面形貌更为复杂。 展开更多
关键词 复合绝缘子芯棒 断口表面形貌 腐蚀 扭振疲劳 分形维数
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棒形复合绝缘子芯棒吸湿问题的分析与对策 被引量:11
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作者 袁田 向铁元 +2 位作者 代静 张锐 吴光亚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3468-3476,共9页
通过对复合绝缘子用芯棒在型式试验中发现绝缘强度降低的现象进行分析,认为芯棒存放或者加工过程中发生了吸湿现象。为了研究芯棒吸湿引起的绝缘强度下降情况、吸湿特点以及预防措施,对芯棒进行了吸湿率、直流击穿、受潮后放电紫外线测... 通过对复合绝缘子用芯棒在型式试验中发现绝缘强度降低的现象进行分析,认为芯棒存放或者加工过程中发生了吸湿现象。为了研究芯棒吸湿引起的绝缘强度下降情况、吸湿特点以及预防措施,对芯棒进行了吸湿率、直流击穿、受潮后放电紫外线测量等试验。试验结果显示,吸湿会加剧芯棒局部放电,整支芯棒由于场强畸变(110kV复合绝缘子吸湿后畸变率为52.8%-90.4%)也会加剧局部放电现象,间隔性的吸湿引起场强畸变(〉95%)高于完整相同长度受潮的情况。芯棒吸湿集中在玻璃纤维裸露处,属于Fick扩散。热烘(〉50℃)会导致芯棒热失重,当重新浸入潮湿环境中会加剧吸湿,但提高环境温度(≥30℃)可有效抑制芯棒吸湿。对吸水率的深入分析认为,吸水率〈0.03%可满足同标准规定的直流击穿强度,并提出等效渗入深度概念。综合上述研究结果得出,加强原料和工艺控制,提高芯棒的生产和储存环境温度,生产过程中增加吸水率检测,运输过程中切面封RTV涂料等手段可有效降低芯棒的吸湿情况。 展开更多
关键词 棒形复合绝缘子芯棒 吸湿性 绝缘性能 热失重 Fick定律 等效渗入深度
GB/T29324-2012《架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒》国家标准解读
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作者 党朋 黄国飞 +1 位作者 刘斌 郑秋 《标准科学》 2013年第7期83-85,共3页
国家标准GB/T 29324-2012《架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒》已于2012年12月31日由国家质检总局和国家标准化管理委员会联合批准发布(公告号为2012年第41号),于2013年6月1日起实施。本文介绍了《架空导线用纤维增强树脂基复合... 国家标准GB/T 29324-2012《架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒》已于2012年12月31日由国家质检总局和国家标准化管理委员会联合批准发布(公告号为2012年第41号),于2013年6月1日起实施。本文介绍了《架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒》国家标准制定的背景、必要性及其主要内容;同时介绍了将该标准上升为国际IEC标准的工作进展。 展开更多
关键词 国家标准 架空导线 纤维增强树脂基复合材料芯棒 标准解读
玻璃纤维新应用——复合绝缘子芯棒 预览 被引量:1
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作者 韩立星 《玻璃纤维》 2010年第1期 41-44,共4页
介绍了玻璃纤维新应用——复合绝缘子芯棒制造所采用的基体材料和增强材料。重点介绍了适合制造复合绝缘子芯棒的基体材料环氧树脂的特点及其固化剂的选用及固化机理,以及提出了适合制造复合绝缘子芯棒的增强材料玻璃纤维的性能要求及... 介绍了玻璃纤维新应用——复合绝缘子芯棒制造所采用的基体材料和增强材料。重点介绍了适合制造复合绝缘子芯棒的基体材料环氧树脂的特点及其固化剂的选用及固化机理,以及提出了适合制造复合绝缘子芯棒的增强材料玻璃纤维的性能要求及目前适合选用的玻璃纤维品种。介绍了复合绝缘予芯棒生产工艺、生产中的注意要点及复合绝缘子芯棒的最终产品性能要求。 展开更多
关键词 复合绝缘子芯棒 制造 环氧树脂 玻璃纤维
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