Modified design of thermal compensator for overhead power lines and thermal models

Abstract

Термокомпенсатор з патенту SU754541 є простим та ефективним пристроєм для компенсації температурного видовження проводів повітряних ліній електропередавання. Ця робота містить термічний аналіз оригінальної та модифікованої конструкції термокомпенсатора, який проведений методом скінченних елементів з використанням програми Ansys Student 2023 R1. Аналіз показав, що оригінальна конструкція не працює при нагріванні проводу лінії струмом, а модифікована може працювати як при нагріванні в умовах максимальних температур навколишнього середовища, так і, у деяких випадках, при нагріванні безпосередньо від проводу лінії. Результати проведеного дослідження можуть використовуватись при подальшій еволюції конструкцій термокомпенсаторів.A thermal compensator from SU754541 patent is a simple and effective device for compensation of overhead power line wires thermal elongation. This paper contains the thermal analysis of the original and modified designs of the thermal compensator, and it is conducted by the finite element method using Ansys Student 2023 R1 software. The analysis showed that the original design does not work when power line wire is heated by current, and the modified design, instead, can work both when heated by the maximum ambient temperature and in some cases when heated directly from the wire. The results of the conducted research can be used in the further design evolution of thermal compensators.