新型导线特性及在输电线路中的应用

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输电线路新型节能导线的应用探讨

输电线路新型节能导线的应用探讨

输电线路新型节能导线的应用探讨摘要:城镇化进程的加快,促进各行业用电需求的不断增多。

作为输电线路的重要组成部分,导线的设计与应用需要从多方面进行综合考量。

在进行电网工程的建设过程中,导线造价占到投资总额的30%左右,并且导线的金属强度、物理性能、选型等方面,都会对输电线路运行质量造成影响。

本文就输电线路新型节能导线的应用展开探讨。

关键词:输电线路;新型节能导线;技术性能;实际工程引言在输电线路中,导线是保证输电线路功率稳定的重要载体,为了保证输电线路中能够有效实现资源节约对输电线路新型节能导线的推广应用分析势在必行。

1新型节能导线的种类分析1.1铝金芯高导电率铝绞线铝合金芯铝绞线采用53%IACS高强度铝合金芯替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和部分铝线,导线外部铝线则采用61.5~62.5%IACS高导电率铝线。

在总截面相等的应用条件下,由于基本无导电能力的9%IACS钢芯被铝合金芯替代,且外层采用高导电率铝线,所以铝合金芯高导电率铝绞线的直流电阻不仅比普通钢芯铝绞线更小,而且比普通的铝合芯铝绞线都更小,最大限度的提高了导电能力,但其价格比普通铝合金芯铝绞线更贵。

1.2高导电率钢芯铝绞线铝绞线的导线率和材料的状态、纯度有着密切的关系。

大量试验表明,纯铝的极限导电率可以达到65%左右。

但是,目前高纯铝锭仍然不能满足现阶段铝导线加工需求。

此外,在价格、生产成本方面,也是普通铝锭的 1.5倍左右。

同时,铝导线在表面硬度、强度方面,也存在着一定的问题与缺陷,特别是软铝导线缺陷尤为明显。

对于新型节能钢芯铝绞线而言,主要是在常规绞线的基础上进行了晶粒细化以及冷拉拔处理,并且对敏感元素以及缺陷进行了严格的控制。

这样一来,铝导线的导电率可以达到63%左右。

高导电率钢芯铝绞线能够有效降低输电线路的电阻损耗,进而提升输电过程的节能效果。

另外,在机械性能与结构、经济性方面,也有了较大的改善。

1.3铝包钢芯高导电率铝绞线铝包钢芯高导电率铝绞线采用20%IACS铝包钢线替代普通钢芯铝绞线中的钢芯,导线外部铝线则采用61.5~63%I-ACS高导电率铝线代替。

节能导线在输电线路工程中应用

节能导线在输电线路工程中应用

节能导线在输电线路工程中的应用中图分类号:te08 文献标识码:a 文章编号:随着电力系统的发展,电力负荷的快速增长,随着国民经济的发展和负荷的增大,线路损耗有趋于严重的可能。

本项目将对这些问题作出研究,最大限度地减少线路损耗,达到节能减排的目的。

1 节能原理输电线路损耗主要由电晕损耗和电阻损耗组成,在电晕损耗基本相同的的情况下,输电损耗主要由导线的直流电阻所决定。

在交流输电中,还有少量的集肤效应和铁芯引起的损耗,这一部分的损耗约占输电损耗的2-5%。

因此,可以说,导线直流电阻的大小决定了输电线路损耗的多少。

2 节能导线的类型节能类导线是指与普通钢芯铝绞线(详见图1)相比在等外径(等总截面)应用条件下,通过减小导线直流电阻,提高导线导电能力,减少输电损耗,达到节能效果。

目前,提出普及推广应用的节能类导线主要包括:钢芯高导电率硬铝绞线(详见图2)、铝合金芯铝绞线(详见图3)和中强度全铝合金绞线(详见图4)三种。

钢芯高导电率硬铝绞线采用63%iacs高导电率铝线(国际退火铜导电率为100%iacs),替代普通钢芯铝绞线中的61%iacs铝线,与铝截面相同的普通钢芯铝绞线相比,由于铝线导电率的提高,可使导线整体直流电阻值降低,导电能力提高,电能损耗减少。

铝合金芯铝绞线采用53%iacs高强度铝合金芯替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和部分铝线,导线外部铝线与普通钢芯铝绞线铝线相同。

在等总截面应用条件下,由于基本无导电能力的9%iacs钢芯被铝合金芯替代,所以铝合金芯铝绞线的直流电阻比普通钢芯铝绞线更小,因此提高了导电能力。

中强度全铝合金绞线全部采用58.5%iacs中强度铝合金材料,与等总截面的普通钢芯铝绞线相比,同样由于铝合金材料替代了钢芯,相当于增大了导线的导电截面,使导线的整体直流电阻值降低,提高了导电能力。

1)目前常用的“普通钢芯铝绞线”组成结构图如图1:图12)新型节能“钢芯高导电率硬铝绞线”组成结构图如图2:图23)新型节能“铝合金芯铝绞线”组成结构图如图3:图34)新型节能“中强度全铝合金绞线”组成结构图如图4:图43 节能导线的选用节能导线的试点应用主要考虑直流电阻的降低,以减少线路损耗,达到节能降耗的目的。

碳纤维复合芯软铝导线在输电线路上的应用

碳纤维复合芯软铝导线在输电线路上的应用

能较好的满足目前国内对输电线路提出的增容的要求,且新型碳纤维复合芯导线相对于传统导线,提 高了导体的导电率(即降低了导体电阻),在长距离输电线路上应用,能起到较好的节能效果同时由于 碳纤维材料替代传统的铜芯作为加强件,诲导线具有了更好的耐腐蚀性能,可提高导线的运行寿命。
2复合芯软铝导线特点
1强度高。
fO.026)
1)
rO.037)
r0.037)
0.118(0.036)
0.095(0.029)
载流量
750C 1000c 200aC 908 1123 896 1103 1662 992 122l 1798 1025 1265 1863
各种增容导线的特点虽然各不同,但均能不同程度上提高载流量,提高线路输送能力。耐热铝 合金导线、铝基陶瓷纤维芯铝绞线是从材料和结构的总体上更新,如碳纤维芯软铝绞线JRLX/T、间 隙型钢芯耐热铝合金绞线(GTACSR)和间隙型钢芯超耐热铝合金绞线(GZTACSR)等。从各种增
殷钢芯铝合金导线
28.38mm
铝基陶瓷复合芯导线
28.19
nlln
直径 导电铝面
403ram2
486。4
ram2
403ram2
517ram2
积 结构 钢绞线 铝 承拉芯直 径承拉芯 面积 抗拉 强度 弹性 模量 密度 线膨胀系 数温度迁 移点以上 线膨胀系 数 11.5x10.6/*C以上
一1300
形软铝绞台而成。
堆早期2002年美国CTC公司开发了先期复合芯T形绞线并在美围几条线路上试用,黄围在2004 年开始挂网商业运行。远东复合技术有限公司和美同CTC公司在2002年下半年就该项目开始合作。 碳纤维复合芯软铝导线具有500KV及以P输电线路运行能力,抗拉强度较高,单位长度重最鞍轻 的特点.使得应用该种导线的线路能够降低杆塔间的导线下垂弧度,可提高线路运行的安牟件和可靠 性,同时可减少输电线路中支撑杆塔数量,降低工程建遗成奉,减少了工程占地,节约了我国的土地资 源。碳纤维复合芯导线相对于传统导线,在相同外径尺、J下.增加了导电截面,增A了线路的输送客量,

浅析10kV输电线路中架空绝缘导线技术的应用

浅析10kV输电线路中架空绝缘导线技术的应用
线技 术 的应 用 。 关键 词 :O V配 电网 ; 电线路 ; 空绝缘 导线技 术 lk 输 架
架空绝缘导线,是一种新型的线路材料, 能 够对架空的裸导线进行有效的保护 , 解决常规裸 导线在运行中遇到的问题, 由于其价格合理 , 而且 在配电网中得到了广泛的应用,主要探讨架空绝 缘导线的规格 以及敷设方式。 1架空绝缘导线的规格及特点
科 黑江 技信总 — 龙— — —
科技 论坛 I l I
浅析 lk OV输电线路中架空绝缘导线技术的应用
磨琪 庭
( 扶绥县信达电力安装有限公司, 广西 扶绥 52 0 ) 3 10
摘 要: 随着我 国 城市化进程的不断加快 , 也给配电网的建设带来了 一定的影响, 电网线路之间短路的情况也越来越严重, 国 对我 城市配电网建设带 来了巨大的压力。 架空绝缘导线的出现, 解决了 常规裸导线在运行时遇到的各种问题, 受到了 越来越 多 的关注。 要探讨一下 lk 简 OV输电线路 中架空绝缘导

用目前裸导线的常规水泥电杆 、 铁附件及陶瓷绝 缘子配件 , 按裸导线架设方式进行架设, 较适合 比 老线路进行改造和走廊充分的区域。 21 .. 2单根敷设采用特制的绝缘支架把导线 悬挂 , 这种方式可增加架设的回路数 , 节省线路走 廊, 降低线路单位造价。
22 .. 9绝缘导线施工架设。 绝缘导线的施工架 设与架空裸导线不同,它不允许导线在施工过中 对绝缘层的损伤 , 在施工中要注意对绝缘层的保 护, 尽量避免导线绝缘层和地面及杆塔附件的接 触摩擦。 221 .. O绝缘导线跨越线及引落线的搭。绝缘 导线的跨越接线及引落线的连接与裸导线连接有 所不同, 因为绝缘导线需要专用的剥线钳, 才能将 绝缘层剥开, 操作比较复杂, 要求比较严格。跨接 线连接可采用并勾线夹或接续管进行连接。引落 线可采用并沟线夹或 T型线夹进行连接。同时要 将接口 处用绝缘罩或绝缘自粘胶胶带进行包扎。 3架空绝缘导线的应用 31适用于多树木地方 .

中强度全铝合金导线在超高压输电线路上的应用

中强度全铝合金导线在超高压输电线路上的应用

中强度全铝合金导线在超高压输电线路上的应用超高压输电线路的建设已成为我国电力行业的新发展方向。

在电力行业中,信号传输和能量传输是不可或缺的两个组成部分。

由于信号传输线路不需要太大的能量输出,铜导线可以满足要求。

但是能量传输线路却需要具备更高的传输效率,同时还要具备耐腐蚀、抗风化等多种特性。

因此,我们需要寻找一种更具有优势的新型导线。

中强度全铝合金导线(ACSR)应运而生。

中强度全铝合金导线是一种由铝和铝合金材料制成的电器导线。

相比铜质导线,ACSR 导线具有重量轻、导电性能优异、电阻率低、抗氧化、抗腐蚀、抗紫外线等优势。

而就其电导性能来说,与铜导线要劣一些,但其安装成本和运行费用就低了许多。

这使得ACSR 导线成为许多超高压输电线路建设的首选配备。

ACSR 导线能够承受较高的张力,并且不会损坏,这也使得ACSR 导线成为了大型输电线路的必备品之一。

超高压输电线路需要更高的导线张力,同时还需要承受恶劣的环境条件。

在这种情况下,ACSR 导线是一种理想的选择。

ACSR 导线的优势还包括其轻质化,重量远远低于铜导线,这有助于在输电塔上降低劳动强度,节省人力物力。

此外,在大型的输电线路工程中,ACSR导线更好地适应了风荷载和冰荷载的需求。

ACSR 导线可以广泛应用于航空、船舶和军事电子设备等领域,在 RTS (空中信道)中也有广泛的应用。

航空电缆接头(如液压油系统)中的ACSR 导线通常由鹅卵石、石英或可能含有某些稀有金属的死金属材料支撑。

这种材料合金有很高的热导率和耐高温性质,能够满足极端环境下的应用需求。

总之,中强度全铝合金导线在超高压输电线路上的应用将大幅度改善电力传输效率。

ACSR 导线可以承受更高的负载和强风,同时还可以承受更恶劣的自然环境和气候。

此外,ACSR 导线成本低廉,可在大规模电力传输项目中享受长期便宜的运行费用。

通过大规模的引入和使用,ACSR 导线将有可能满足超高压输电领域中的电力需求,并促进更快、更可靠、更安全的能源传输。

架空输电线路特强钢芯软铝绞线在实际工程中的应用研究

架空输电线路特强钢芯软铝绞线在实际工程中的应用研究

80℃进行比较。特强钢芯软铝导线由于特殊的结构型式使其具 有较低的应力转移点温度,导线运行的工作温度不会由于铝线 股的软化特性而受到限制。运行工作温度完全由钢芯的软化特 性所决定,而钢芯的再结晶温度较高,可以在较高的温度下保持 正常的机械强度,因此特强钢芯软铝绞线的允许运行工作温度 较普通的钢芯铝绞线高许多,以使用软铝导线最早的美国为例, 其最高允许温度定为 150℃,国内各研究机构和厂家也建议最高 运行温度取该温度,并通过试验验证是安全的,但考虑到高温电 阻损耗的增加及国内较少的高温运行经验,本工程特强钢芯软 铝导线最高运行温度不超过 120℃为宜。
大气过电压
15
10
0
操作过g/mm3
年雷电日数
<40 日
2 特强钢芯软铝绞线和普通钢芯铝绞线比较 本工程对与普通钢芯铝绞线,选择了较常用的 JL/G1A-630/ 45 导线,特强钢芯软铝绞线选择了可以满足本工程需要的 1 种 规格进行比较,各导线参数如表 2。
表 2 各导线参数
导线
JL/G1A-630/65 773 986 — — —
JLRX/EST-630/65 797 1009 1179 1325 1571
从上表可以看出,各导线在 70℃及 80℃时载流量 JLRX/ EST-630/65 导线最大,特强钢芯软铝导线因可以运行在较高温 度,所以其运行在高温时具有更大的载流量,当导线温度 120℃ 时,载流量为同等型号普通钢芯铝绞线 70℃时的 2 倍,因此在极 端条件下,可认为特强钢芯软铝导线将具有 2 倍的输送容量。
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碳纤维复合芯软铝(耐热铝合金)绞线在电网输电线路的应用

碳纤维复合芯软铝(耐热铝合金)绞线在电网输电线路的应用
综上所述,采用碳纤维复合芯导线即可满足原线路杆塔荷载要求, 而且大幅抬高了导线对地,改善了沿线对环境的影响。对耐热导线而言 必须在档距中间增加直线塔以满足对地及对交叉跨越物的距离。
10
三 架线施工和安装的特殊工艺
One
由于碳纤维应用的是软铝,所以要着重说明的是, 储运和吊装过程中,导线的表面绝对要避免接触地面。可 以在地面上铺上纸,或者其他材料来避免铝线着地。导线 表面不能被磕损,导线应该能够通畅地从滑轮槽通过。
8
二 碳纤维复合芯导线技术特性
表1 各种导线力学特性
导线型号
LGJQ-400
2XLGJ300/25
JRLX/T310
ห้องสมุดไป่ตู้
JRLX/T -361
NRLH60/LB14400/35
计算拉断力(N)
105110
2X79230
103130
122245
113340
安全系数
2.5
2.5
2.5
2.9
2.7
最大使用应力 (N )
JRLX/T-360 碳纤维复合芯导线和NRLH60/LB14-400/35 在60℃左右时,即可达到2XLGJ-300/25导线经济输送容量; JRLX/T-310 碳纤维复合芯导线在70℃时可达到2XLGJ300/25导线经济输送容量。对JRLX/T-361和NRLH60/LB14400/35导线而言,分别在180℃和150℃运行时,既可达到 2XLGJ-300/25导线极限输送容量;对JRLX/T-310在150℃和 180℃运行时,可以达到2XLGJ-300/25导线极限输送容量的 82%和90%。
线路名 称
大青甲 大青乙 大青丙
电压等级 (千伏)

增容导线在架空输电线路上的应用研究

增容导线在架空输电线路上的应用研究

增容导线在架空输电线路上的应用研究摘要:架空输电线路增容导线是在架空输电线路上使用的特种型号的导线。

其具有良好的耐热特性,较高的运行工作温度等优点,能输送更多的电能。

采用增容导线是提高线路输电能力的有效措施,具有非常好的推广使用价值。

本文对增容导线的种类、结构、特性和应用情况等进行了介绍和研究,并对增容导线今后的发展进行了评估。

关键词:架空输电线;增容导线;输送能力;耐热铝合金导线;钢芯软铝绞线;复合材料合成芯导线前言再过5-6年的时间,电力事业将会达到一个繁荣发展的时期,电能的需求将会不断的增长、新线路的输电容量也将会不断的增大,供电企业的飞速发展和架空线路的日益紧张状态将对线路现正在使用的导线有更高的要求,这将促使电力相关的科研人员进行研制新型的导线。

目前我国架空输电线路所用的导线基本上还是传统的钢芯铝绞线,会使输电容量受到一定程度的限制。

因此研制新型的增容导线将有非常大的经济意义。

一、增容导线概述1、增容导线的含义架空输电线路的增容导线是在架空输电线路上使用的特种类型的导线,是对在相同导线的导体截面情况下,比传统钢芯铝绞线能输送更多电能的若干种类导线的总称。

增容导线与普通钢芯铝绞线相比,在其他外在条件都大致相同的情况下,其通过改变导线的结构或材料,可以大幅的提高导线的输送容量,其载流量可达普通钢芯铝绞线的1.6〜2倍左右甚至以上,因此将其称为增容导线。

2、增容导线的分类增容导线包括耐热铝合金导线、钢芯软铝绞线、复合材料合成芯导线等几种类型。

2.1 耐热铝合金导线其中的代表类型是钢芯耐热铝合金绞线,它的机理是在铝中加如了锆、镁等金属元素成分,形成的铝合金材料大大提高了其再结晶温度,能够在较高的温度下使导线材料的机械强度不降低。

2.2 钢芯软铝绞线的铝线不是耐热材料,当处于张力作用下的导线其运行工作温度提高后,铝线股很快就会伸长,从而发生永久的变形,其机械荷载就会全部的转移到钢芯上,因此钢芯软铝绞线能在较高的温度下也能进行正常的工作。

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新型导线特性及在输电线路中的应用发《中国电业》2021年20期摘要:目前,高压输电呈现新的特点。

为与之适应,导线作为电能传送的载体,也逐渐发展出新的特性和类型。

本文分析了以耐热铝合金导线为主的增容导线、包含铝合金芯导线的节能导线及用于覆冰区域的融冰导线等新型导线的特性及应用现状,为各类型新型导线在工程中的应用提供参考。

关键词:输电线路、增容导线、节能导线、融冰一、前言随着时代进步及社会经济发展,电力输送呈现出一些新的特点:在经济发达地区,电力需求随城市建设急剧升高,在经过多年建设而线路走廊通道日趋紧张的现状下,利用原通道、已建铁塔架设增容导线满足电力需求的增长已成为可行的方案;在输电技术不断进步的今天,高电压、大容量、长距离输电已成为现实,如何减少电力传输过程中的能量损耗愈发重要,得益于新材料、新技术、新工艺的的进步,电力线路正积极应用节能导线来减少电能损耗;新型导线还应用于覆冰区域,通过导线的特性实现导线融冰,增强线路抵御风雪等恶劣天气的能力。

下文将依次对新型导线的特性及应用进行介绍。

二、增容导线及应用增容导线通常为耐热铝合金导线,主要是通过提高导线的允许温度来达到增加导线输送容量的目的。

传统的钢芯铝绞线中的硬铝导体的长期使用温度设计为70~80℃,输电容量受到了限制。

耐热铝合金导线诞生于人们对输电导线材料耐热机理的研究中,从研究中试图寻求一种能提高铜、铝等导电材料耐热性能的方法,也就是使导线处于高温状态下也不至于降低机械强度。

通过研究发现,在金属铜里加入少量的银即有明显的耐热效果;在铝材中适当添加金属锆(Zr)元素也能提高铝材的耐热性能[1]。

经过不断的发展,目前耐热铝合金导线的运行温度可达150℃甚至更高,从而大大提高导线载流量。

增容导线常用的导线类型包括:普通钢芯耐热铝合金绞线、殷钢芯耐热铝合金绞线、铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线、间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线及碳纤维芯软铝绞线。

普通钢芯耐热铝合金导线:普通钢芯耐热铝合金导线的增容原理依靠选取耐受较高温度的耐热铝合金来增加允许的运行电流,达到增容的效果,其连续使用温度可提高至150℃。

但普通钢芯耐热铝合金的钢芯在运行温度较高时弧垂的增加量很大,在利用原线路铁塔进行增容改造的工程中运用时,线路增容效果一般不超过原线路的1.6倍。

殷钢芯耐热铝合金导线:殷钢导线有以下优点(1)计算持续载流量大;(2)运行温度高;(3)殷钢具有钢的基本性能且线膨胀系数很小,用殷钢芯制成的耐热铝合金绞线在高温状态工作时弛度增量很小。

有研究发现,殷钢芯超耐热铝合金绞线JNRLH3/LBY-350/56输送容量是钢芯铝绞线LGJ-400/35的2倍[2],但两者弧垂一致。

殷钢芯耐热导线分为殷钢芯耐热导线、殷钢芯超耐热导线及殷钢芯特耐热导线,允许持续运行温度分别是150℃、210℃和230℃。

3种导线的区别在于选取了运行在不同温度的耐热铝合金,随着导线运行温度的升高,导线载流量也不断提高:殷钢芯耐热导线在150℃、殷钢芯超耐热导线在210℃的载流量分别为同截面普通铝导线的1.6倍和2.0倍。

铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线:该导线内层钢芯采用铝包殷钢线,从而具有低膨胀特性。

另外,该导线存在温度迁移点。

导线内流经较大传输电流时,导线整体温度会上升,由于内层铝包殷钢线与外层铝股存在较大的膨胀系数差异,导线温度上升到某一值时,因铝包殷钢线和铝股的伸长量不一致,导致导线在高于该温度时张力由钢芯承受,此时铝股由于长度大于钢线出现不受力的状态。

在低于此温度时,导线整体承受张力。

因此,导线在高温运行时,所有力学特性仅与钢芯有关,因钢芯拥有较低的膨胀系数,使导线具备低弧垂的特性。

间隙型特强钢芯耐热铝合金绞线:该导线采用特高强度镀锌钢线(或特高强度铝包钢线)和超耐热铝合金线通过特殊间隙结构同心绞合而成。

铝合金线结构为内层导线采用梯形截面以保持钢芯与耐热铝合金之间的间隙,在间隙中填充耐热油脂从而避免了钢芯与铝合金内层的摩擦,使得铝合金层与钢芯可以自由移动。

同样由于铝线与镀锌钢线的膨胀系数差异,使得绞线在大电流、高温状态下所有张力都由钢芯承担,导线的膨胀性能即为钢芯的线膨胀系能。

导电用的超耐热铝合金材料,具有超耐热特性,在大电流、高温状态下超耐热材料的强度不受到影响,可以满足长时间大电流传输。

目前,各类型耐热铝合金导线在城市周边电力线路增容改造工程及部分走廊通道紧张地区新建输电线路中均有应用。

碳纤维复合芯铝绞线:由轻型的高强度碳纤维复合芯和外层缠绕的高性能梯形成型铝线组成。

与常规钢芯铝绞线相比,该导线具有如下特点:强度大,是一般钢丝抗拉强度的2倍;载流量大,在180℃条件下运行,其载流量理论上为常规钢芯铝绞线的两倍;重量轻,导线整体单位重量较钢芯铝绞线轻15%-20%;耐腐蚀,抵抗环境恶化,可循环使用。

目前该导线在220kV及500kV高压输电线路中均有运用,但该导线价格昂贵,使用的范围有限。

三、节能导线及应用在电力传输过程中,电能存在损耗,主要包括电阻损耗、电晕损耗,其中电阻损耗占绝大部分。

为减小电能损耗,提升电能输送的效率,电力建设中也在积极推广与应用具有直流电阻小、导电率高等特性的节能导线。

目前常用的节能导线类型有:高导电率钢芯铝绞线、铝合金芯铝绞线以及中强度全铝合金绞线三种。

(1)高导电率钢芯铝绞线:纯铝的极限导电率可以达到65%左右。

但是,目前纯铝锭不能满足导线加工需求。

而且其价格也远高于普通铝锭,约为普通铝锭的1.5倍左右。

高导电率钢芯铝绞线采用较为先进的工艺对生产过程中铝线可能出现的缺陷进行了严格的控制。

使铝导线的导电率可以达到63%左右。

高导电率钢芯铝绞线能够有效提高铝导线的导电率、同时降低输电线路的电阻损耗,进而提升输电过程的节能效果,保证输电线路的稳定性和可靠性。

(2)铝合金芯铝绞线:该类导线主要是应用硅铝、镁铝合金代替了原导线中的钢芯与部分铝线成分。

相比于普通的钢芯铝绞线,铝合金芯铝导线在直流电阻方面要低3%左右,并且该类导线的应用能够有效降低因涡流、磁滞等因素所导致的电能损耗,极大地提升了输电线路的节能效果,另外,铝合金芯铝绞线能够有效避免多金属造成的电化学腐蚀,增强其耐腐蚀的功能,有效提高资源和能源的利用效率。

(3)中强度全铝合金绞线:相比于常用的钢芯铝绞线,全铝合金绞线有着良好的导电性能。

经过非热处理技术所制造的铝合金导线,其导电率可以达到59%,并且导线的交流电阻较小,有着较强的耐腐蚀性。

经济性方面,铝合金导线的价格要比钢芯铝绞线的价格高出20%左右[3]。

但是,其单位质量较轻、张力较大,线路架设过程中可以降低线塔的数量,减少耗钢指标。

(4)另外,考虑到电流的趋肤效应带来导线等效电阻增加,导致电能损耗增加,如果能减弱趋肤效应,则可有效减少电能损耗。

具体方法为:采用多层导线结构,并在中间加入不同绝缘材料(可产生与感生磁场相反的磁场),最中心的芯材料采用新型的软磁粉芯材料,能在一定程度上减弱趋肤效应,从而减少损耗。

(5)应用:对于高导电率钢芯铝绞线而言,由于其有着良好的机械特性,并且在导电能力上有明显提升,因而设计过程中可以直接考虑采用。

另一方面,对于中强度铝合金绞线而言,由于其节能优势最为明显,因而在一些大功率输电项目中可以考虑使用。

同时,在部分最大负荷利用小时数较高的线路中,也可使用该类导线。

四、其他新型导线部分高压输电线路途经覆冰区域,在寒冷冬季导线表面存在覆冰现象。

覆冰对输电线路的稳定可靠运行带来不利影响,尤其以2008年初冰雪天气对电力线路造成的破坏为甚。

为减小覆冰对电力线路造成的不利影响,人们也在不断探索在电力线路中采用新型导线融化导线外层的覆冰。

国外研究的一种AERO-Z导线可用于覆冰区域输电线路的导线融冰[4]。

该导线特性有:导线表面光滑,一定程度减少冰雪在导线表面的覆盖;绞线间没有空隙,电晕效应产生的噪声小,降雨可轻松地将附着尘土冲刷干净,从而降低了噪声以及线路损耗;Z型导线直流电阻比普通导线小,导线载流量可以大幅提高。

据法国、比利时、加拿大等地区统计AERO-Z型导线比传统钢芯铝绞线在同样的条件下覆冰厚度至少减少一半。

但是AERO-Z导线远高于普通钢芯铝绞线,且国内还缺乏该导线的融冰试验及实际运行经验数据,因此,该导线的实际运用还需进一步研究论证。

国内有学者提出一种新型复合导线,即在普通的钢芯铝绞线的钢芯和铝绞线间加入一层绝缘材料,同时,使钢芯和铝绞线在一端短路,另一端保持绝缘。

结合一套开关控制装置,在线路覆冰时,使钢芯内流过一定强度的电流,升高导线温度实现融冰;在不覆冰情况下,则使绝缘端的钢芯和铝绞线短接,实现正常传输电流。

目前该导线还在试验研究阶段,根据试验结果,导线可在电流很小的情况下实现快速融冰。

五、结论通过对增容导线、节能导线及用于覆冰区域融冰导线的特性分析,为各类型新型导线的实际应用提供参考。

耐热铝合金导线等增容导线可用于城市郊区电能传输较大地区或线路走廊通道紧张地区;节能导线可用于最大负荷利用小时数较高的线路中以达到减少电能损失的目的;用于融冰的导线目前因造价较高等因素,实际应用较少,还需对导线的经济技术特性作进一步的研究。

参考文献:[1]蒋中杰. 新型耐热铝合金导线输电技术的应用分析[J].电力建设,2017,(10)[2]岳良顺. 新型导线在高压输电线路增容改造中的应用[J].科技论坛[3]刘凯. 输电线路新型节能导线的应用探讨[J].低碳技术,2018,(12)[4]蔡成良,康健等. 500kV输电线路采用新型导线融冰的可性行研究[J].湖北电力,2005,(12)。

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