本文關(guān)鍵詞：架空線路線夾系統(tǒng)的運(yùn)行及剩余壽命管理研究

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【摘要】：在日常輸電過(guò)程中,架空輸電線路中的耐張線夾由于長(zhǎng)期暴露于大氣環(huán)境中且承擔(dān)傳輸電流的任務(wù),線夾溫度較高,腐蝕作用較為顯著。耐張線夾一般位于距離地面幾十米的高空,且長(zhǎng)期負(fù)載高壓電流,頻繁實(shí)施取樣檢測(cè)較為困難,盲目報(bào)廢又會(huì)造成極大的資源浪費(fèi),因此亟待提出一套方便、準(zhǔn)確的在線監(jiān)管方案。紅外測(cè)溫技術(shù)具備便捷地測(cè)得反映耐張線夾剩余壽命的溫度指標(biāo)的優(yōu)勢(shì),能有效克服耐張線夾檢測(cè)不便的困難,因此對(duì)以溫度為指標(biāo)的耐張線夾剩余壽命模型的研究很有必要。本文對(duì)已失效的耐張線夾失效原因和機(jī)理進(jìn)行分析,根據(jù)其失效過(guò)程特點(diǎn),模擬其在大氣中的腐蝕,并將腐蝕過(guò)程與發(fā)熱過(guò)程關(guān)聯(lián)起來(lái),建立以溫度為指標(biāo)的剩余壽命預(yù)測(cè)模型。利用金相、SEM、EDS等手段分析耐張線夾的失效原因和機(jī)理,利用干濕周浸法加速模擬耐張線夾在大氣中的腐蝕,根據(jù)腐蝕數(shù)據(jù)建立線夾腐蝕程度與腐蝕時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系,并結(jié)合耐張線夾運(yùn)行過(guò)程中發(fā)熱與散熱平衡建立線夾腐蝕時(shí)間與溫度函數(shù)關(guān)系,再根據(jù)線夾臨界失效判據(jù)確定耐張線夾臨界狀態(tài),預(yù)測(cè)其剩余壽命,同時(shí)提出耐張線夾的監(jiān)管方案以及剩余壽命模型的使用方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明失效線夾由于在壓接時(shí)即存在鋁線斷股現(xiàn)象,在服役過(guò)程中雨水等腐蝕液體更易進(jìn)入到壓接管內(nèi)部,對(duì)線夾與鋼芯鋁絞線結(jié)合面造成腐蝕并形成腐蝕產(chǎn)物堆積,導(dǎo)致耐張線夾電阻增大,其溫度隨著電阻的增大不斷升高,當(dāng)線夾溫度超過(guò)熱擊穿臨界溫度時(shí),熱平衡狀態(tài)被打破,其溫度將不斷升高,最終導(dǎo)致線夾起火失效。服役過(guò)程中,腐蝕過(guò)程優(yōu)先在發(fā)生在缺陷處,逐漸向周邊區(qū)域發(fā)展,當(dāng)線夾處于干燥階段時(shí),腐蝕產(chǎn)物會(huì)因?yàn)槊撍a(chǎn)生微裂紋,甚至剝落,剝落后的區(qū)域遇到腐蝕液將再次腐蝕,從而導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物縱向生長(zhǎng),腐蝕產(chǎn)物的生長(zhǎng)為橫向與縱向交替進(jìn)行。腐蝕環(huán)境對(duì)線夾腐蝕速率存在一定影響,溫度升高、腐蝕溶液pH降低均會(huì)加快線夾腐蝕,同時(shí)線夾壓接緊密程度也會(huì)影響其腐蝕速率,根據(jù)加速試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得出環(huán)境因素影響因子經(jīng)驗(yàn)公式。利用溫升試驗(yàn)對(duì)線夾熱輻射系數(shù)進(jìn)行確定并對(duì)溫度電阻模型進(jìn)行驗(yàn)證,其相關(guān)度較好。將實(shí)驗(yàn)室擬合所得的腐蝕速率函數(shù)、耐張線夾熱平衡方程以及熱擊穿臨界失效判據(jù)結(jié)合起來(lái),得出以溫度為指標(biāo)的耐張線夾剩余壽命預(yù)測(cè)模型。
【關(guān)鍵詞】：耐張線夾 大氣腐蝕 熱擊穿 腐蝕速率 剩余壽命
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM75
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 緒論16-28
• 1.1 引言16
• 1.2 耐張線夾簡(jiǎn)介及其分類16-18
• 1.2.1 螺栓型耐張線夾17
• 1.2.2 楔形耐張線夾17
• 1.2.3 壓縮型耐張線夾17-18
• 1.3 耐張線夾的腐蝕18-21
• 1.3.1 金屬腐蝕的定義及分類18-19
• 1.3.2 大氣腐蝕過(guò)程及機(jī)理19-21
• 1.3.3 耐張線夾腐蝕研究現(xiàn)狀21
• 1.4 電介質(zhì)的擊穿失效21-26
• 1.4.1 電介質(zhì)擊穿的簡(jiǎn)介及分類21-23
• 1.4.2 固體電介質(zhì)擊穿電壓的影響因素23-26
• 1.4.3 耐張線夾失效研究現(xiàn)狀26
• 1.5 本論文研究?jī)?nèi)容26-28
• 1.5.1 研究目的及內(nèi)容26-27
• 1.5.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)27-28
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法28-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備28-32
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料28-30
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備30-32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法及原理32-35
• 2.2.1 加速腐蝕試驗(yàn)法32-33
• 2.2.2 金相分析法33
• 2.2.3 掃描電鏡與EDS分析33-35
• 第三章 耐張線夾失效機(jī)理的研究35-47
• 3.1 宏觀分析35-39
• 3.2 金相分析39-40
• 3.3 掃描電鏡及能譜分析40-44
• 3.4 3D形貌分析44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第四章 耐張線夾腐蝕速率及其影響因素研究47-59
• 4.1 腐蝕速率的表征47-49
• 4.1.1 金屬腐蝕速率的質(zhì)量指標(biāo)V47
• 4.1.2 金屬腐蝕速率的深度指標(biāo)V_L47
• 4.1.3 金屬腐蝕速率的電流指標(biāo)i_a47-48
• 4.1.4 金屬腐蝕速率的力學(xué)性能指標(biāo)V_M48
• 4.1.5 本文選用的腐蝕速率指R_p48-49
• 4.2 耐張線夾腐蝕速率49-52
• 4.3 耐張線夾腐蝕后形貌分析52-54
• 4.3.1 宏觀形貌52
• 4.3.2 微觀形貌及能譜52-54
• 4.4 腐蝕速率影響因素研究54-58
• 4.4.1 腐蝕液pH值54-56
• 4.4.2 腐蝕液溫度56-57
• 4.4.3 壓接壓力57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 耐張線夾剩余壽命模型建立59-70
• 5.1 線夾電阻與溫度模型59-60
• 5.2 溫升實(shí)驗(yàn)60-64
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及條件60-61
• 5.2.2 試驗(yàn)方法61
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果61-63
• 5.2.4 加速腐蝕當(dāng)量的確定63-64
• 5.3 耐張線夾臨界失效判據(jù)64-66
• 5.3.1 耐張線夾失效判據(jù)的選取64-65
• 5.3.2 耐張線夾臨界失效溫度的計(jì)算65-66
• 5.4 線夾剩余壽命經(jīng)驗(yàn)公式66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-70
• 第六章 全文總結(jié)70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：983031