论文研究-OPGW光缆蠕变问题分析 .pdf

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OPGW光缆蠕变问题分析,刘永花,,本文首先介绍了OPGW光缆的常见结构,接着分析了OPGW光缆在常温下的典型蠕变曲线,最后用试验的方法得出OPGW蠕变方程,由此可推测OPGW��
山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 时间 图2典型的金属蠕变曲线 OPGW光缆的蠕变是在长期使用中常温状态下发生的,因此本文着重研究图2中曲线 A。曲线B的研究请参考高温下金属蠕变属性,这方面的研究比较丰富。 蠕变曲线 在不同的应力和温度下进行蠕变实验得到的蠕曘变曲线是不一样的,因此当用适当的公式 来描述蠕变曲线的基本形状时,应考虑应力和温度的影响。在这方面,人们进行了许多努力。 其中一个精确描述许多结果的较早关系式是 Andrade公式。 6=80(1+t L/3 (2-1) 式中ε为时刻时试件的延伸率;ε、β、k均为常数。 公式(2-1)表示两种变形对试件长度增加的作用。第一种,K-0时的β变形表示为: E=80(1+Bt3)e 这种作用随时间迅速地减弱,它描述第一阶段蠕变。第二种,β=0时的K变形表示为: k t £=80e (2-3) 嬬变分量K表示相应于第二阶段蠕变的一个恒定速率过程。 许多金属的低温蠕变性能说明,用来拟合变曲线的任何方程,都不适用于整个实验范 围。Wyat77~443K的温度范围里进行了多晶体铜的蠕变实验2l 他发现,低温时蠕变对数关系式成立,但温度较高时就不再合适,因此,他提出了一个 三项式代数式: s=a log(t)+bt+ct (2-4) 式中a、b、c都是常数,n≈1/3。公式(2-4)有3个不同类项,即对数项、指数项和一 次代数项,这意味着用数学方法描述所观察的金属蠕变性能,灵活性很大。 山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 小结 本文在前面列举了几个蠕变公式,然而,这些公式都是经验公式,而不是由蠕变过程的 仼何正规模型得到的。目前业内关于OPGW蠕变习惯使用的公式是 &=Atb (2-5) 这个公式与实际情况比较吻合,当然不同材质、不同结构的OPGW其系数A、B也不 同。一旦得到A、B值,就可以给定任何一个时间值t,求得其相应应变。据此可推算10年、 20年甚至更多年后OPGW蠕变值,进而求得弧垂值。这对于OPGW光缆的结构设计具有 重要意义。 下面本文将详细论述如何通过试验手段准确求得某一种OPGW的蠕变系数A和B 光缆蠕变性能的试验 根据国际国内关于OPGW蠕变试验标准的规定,我国目前习惯上取OPGW在25% RTS张丿下持续1000小时产生的蠕变量作为线路设计计算的标准。美国、加拿人等国家规 定相应于气温15.6℃时的导线运行张力下,持续作用10年时间所产生的蠕变量,以此作为 线路设计计算的标准。 值得引起注意的动向是:目前国网公司对于大截面导线要求取得15%RTS、25%RIS 35%RTS张力下持续1000小时产生的蠕变数据,分别针对放线张力、年平均运行张力、紧 线张力状况。 常用的试验方法是将至少10米样品用耐张线夹固定于蠕变机上,实验室温度湿度保持 恒定,用感应沨试装置测量蠕变仹长,拉力(通常为20~-25%RTS张力)保持恒定,测试 1000小时,记录有效数据。 试验时,首先测试第一个小时时刻的蠕变应变,记录其数据为。从公式2-5看出,当 t=1时,A=ε=ε,故得到第一小时的值,即可得到A值 在公式2-5两边取对数,得 In (e)=In(A)+BIn(t) (3-1) 令y=n(s),x=n(),代入A=E0,公式3-1可转化为: y=Bx+ In (Ep) (3-2) 可以看出此时y与x成线性关系,即蠕变应变(ε)及张力作用时间(t),两者的对数 值成直线关系,如图3所小,而B值为直线的斜率,所以在测量出1000个小时的数据后, 可描岀该直线,计算直线斜率即可得到B值 山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 时间 图30W光缆蠕变试验曲线 由此,通过试验,A、B值都可以求出。本实验室(北京邮电大学华飞研究所)已经据 此原理没计制造出OPGW光缆蠕变检定试验机,经过多次测量,可比较准确地得到各和 OPGW光缆的蠕变属性。 结束语 本文叙述了外界因素在理想状态下,OPGW光缆蠕变的性质,在实际应用中,蟻变是 和其它机械性能相互作用的,综合考虑这些因素,能够更深入地硏究蠕变性能。 参考文献 [1 ANDRADE. ENDAC, Rroc R Soc, 1910, A84, 1 [2]!OH, Proc. Phys. Soc. Lond, 1953, B66, 495 [3] IEEE std l138-1994,电力输电线用光纤复合架空地线(OPGW) [4]IEC607944(第2版),光缆第4部分:分规范电力输电线用架空光缆 ng hua School of Automation, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing(100876 This paper introduces the basic structure of OPGW. After that it analyses a typical creep curve of OPGW under the normal temperature At last a constructive formula has been deduced and utilized to evaluate how much the creep rate will become after the oPgw used at a given time such as 10 years 20 years, etc. It will help the structure design and application ofOPG W for more safe OPGW, Creep, Test 作者简介:刘永花(1977-),女,北邮硕士,主要研究方向为机电一体化及多媒体应用

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