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线激光清除输电线路树障温度场和应力场分析

2021-07-19董晓虎方春华

湖北电力 2021年2期

吴 军 1,程 绳 1,董晓虎 1,范 杨 1,林 磊 1,方春华 ,徐 鑫

(1.国网湖北省电力有限公司检修公司,湖北 武汉 430050;2.三峡大学电气与新能源学院,湖北 宜昌 443002)

0 引言

当树木靠近输电线路,会导致跳闸、短路等现象发生。树障一直是阻碍输电线路安全运行的最大隐患。为了保障稳定供电,国家电力部门工作人员会不定期修剪树枝,清除树障。传统的清障方式采用电锯进行登高清除,这种方式存在触电、登高等安全隐患。

近年来,利用高能激光器清除输电线路树障的作业方式逐渐普及[1-3],激光由于其能量集中,可远距离进行作业,不导电等特性,特别适合于在地面远距离对架空输电线路树障进行清除。而线激光具有独特的优势,切割效率更高[4-9]。

目前国内外针对激光在电力行业的应用研究有很多。文献[10]通过理论分析和多物理场有限元仿真,分析研究了激光作用下的导线局部温度变化和温度场分布,讨论激光装置在异物清除时,是否可能引起导线局部温度升高,局部损伤导线或影响导线正常运行。文献[11]采用有限元分析软件ANSYS对激光与普通瓷、氧化铝瓷、氧化锆瓷、堇青石瓷作用后的温度场和应力场进行了数值模拟,得到氧化铝瓷具有较好的抗热应力破坏性能,并进行了Nd:YAG连续激光照射绝缘子表面实验,得到绝缘子表面温度与照射时间和损伤类型的关系。文献[12]忽略材料的光穿透效应、热扩散效应以及温度变化对材料物理参数的影响,用ANSYS有限元法对脉冲……

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