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Entwicklung eines Mehrskalen-Ansatzes zur Berechnung von Spannungen in Freileitungen in der Nähe von Abspannklemmen.

Sascha Jabornegg

Titel

Entwicklung eines Mehrskalen-Ansatzes zur Berechnung von Spannungen in Freileitungen in der Nähe von Abspannklemmen.

Autor/in

Datierung

18.06.2021

Beschreibung

Diese Master-Thesis befasst sich mit der numerischen Berechnung der mechanischen Spannungen in einem
Hochspannungsleiter. Dabei interessieren hauptsächlich die lokalen Spannungen in den Kontakten zwischen
den sich kreuzenden Drähten der beiden äussersten Lagen. Zwei Finite-Elemente Modellierungs-Ansätze
werden entwickelt und untersucht. Einerseits wird eine Balken-und-Volumen Hybridmodellierung betrachtet,
andererseits die Balken-zu-Volumen Submodell-Technik. Beginnend mit Modellen eines einlagigen Leiters
werden die Modelle schrittweise erweitert. Es zeigt sich, dass die Balken-und-Volumen Hybridmodellierung
nicht anwendbar ist, da die Rechenzeiten deutlich zu hoch sind. Mit dem entwickelten Balken-zu-Volumenzu-
Volumen Submodell-Ansatz können für ein-, zwei- und vierlagige Hochspannungsleiter die
Kontaktresultate, die mit einem entsprechenden Volumen-Finite-Elemente-Modell simuliert werden, mit
einer Abweichung von weniger als zwölf Prozent reproduziert werden.

This master's thesis deals with the numerical computation of stresses in overhead line conductors. Mainly the
local stresses in the contacts between the crossing wires of the two outermost layers are of interest. Two finite
element modeling approaches are developed and examined. On the one hand beam-and-solid hybrid
modelling is investigated, on the other hand the beam-to-solid submodelling technique is examined. Starting
with models of a single-layered conductor, the models are gradually expanded. It turns out that beam-andsolid
hybrid modelling is not applicable because the computation times are too high. With the developed
beam-to-solid-to-solid submodelling approach, contact results that are simulated with a corresponding solid
finite element model can be reproduced with a deviation of less than twelve percent for single-, two- and
four-layered overhead line conductors.

Urheberrechtshinweis