耐热导线在高压输电线路设计中的应用研究

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耐热导线在输电工程中的应用探讨 农天荣

耐热导线在输电工程中的应用探讨 农天荣

耐热导线在输电工程中的应用探讨农天荣摘要:耐热导线主要通过特殊材料来制作,因此有超过普通导线40%以上的输电能力,可用在输电线路扩容改造工程当中。

本文结合笔者多年的研究和实践,从耐热导线的相关原理出发,探讨耐热导线在输电工程中的实践应用,以供参考。

关键词:耐热导线;输电工程;实践应用耐热导线通过特殊的材料进行制作,因此即便高温下依旧可以不受影响正常运行,确保较低的弧垂,截流量也能高出普通导线40%以上,针对一些含有旧线路杆塔和基础电网改造的工作,耐热导线可从旧导线走廊应用,在不进行电力线路廊道征地与青苗赔偿的情况下,更换部分架设导线和金具就能降低工程的建设量,缩短工程周期,降低投入成本。

耐热导线还具有非常多的优势,因此对其在输电工程中的应用进行探讨具有非常重要的意义。

1.耐热导线耐热原理分析根据焦耳定律可知,由于电阻的原因金属导线通电后温度会升高,机械性能降低,于是对应的输电功能下降。

要确保导线具有较高的输电能力,有学者提出在导线铝材中添加Zr元素,以提高铝材耐热性能,确保导线能够在较高的温度下运行,不会影响其传输能力,这就是耐热导线应用原理体现出来的优势之一。

耐热导线耐热程度较高,正是加入Zr元素,于是导线再结晶温度提升,金属材料经过冷加工处理会有晶格缺陷并出现塑性变形问题,进行加工时又受到高温影响,材料原子热能也增加,金属材料的晶格缺陷容易移动,部分的热能将转变为机械能,于是将原材料的部分热量消耗掉,提高金属材料耐热的性能。

通常情况下电力系统架空输电导线工作的温度在200℃以内,但其真实的耐热导线工作温度比该数值高得多,也可知其耐热性能非常好。

软化起始温度是衡量导线耐热性的一个重要指标[1]。

部分学者通过实验比较,发现改进后的耐热铝合金导线比普通硬铝导线软化起始温度高了 100 ℃,这说明耐热导线的耐热能力明显高于普通硬铝导线。

2.耐热导线载流量计算与分析目前应用的耐热导线载流量计算公式为英国摩尔根公式,但由于需要考虑到较多的因素,计算过程相对复杂,所以也有不少学者提出简化式的摩尔根公式对耐热导线载流量进行计算,表达公式如下:Ⅰ1=((9.92θ(VD)0.485+πεSD ((θ+ta+273)4-(ta+273)4)-asⅠsD•(K1Rdt)-1)1/2,该式中θ指代耐热导线运行的升温情况,V表示风速,D表示导线外径,ε表示导线表面辐射系数,新导线为0.23~0.46,旧导线为0.9~0.95,S表示史蒂芬鲍尔茨曼常数,Ⅰs表示日光对导线照射的强度,ta表示环境温度,as表示导线吸热系数,K1表示t温度基础上交直流电阻比,Rdt表示t温度下的直流电阻情况。

耐热导线在工程实践中的应用

耐热导线在工程实践中的应用

耐热导线在工程实践中的应用摘要:随着电网建设的发展和线路输送容量的需要,耐热导线已成为提高导线载流量的有效途径之一,已越来越多地应用在电网建设中。

广东电网在顺应电网规划建设中,高温超导电缆能采用相对较低的电压进行长距离输电,减少电网线损一半左右,大大节约超高压线路建设的成本,更保护生态环境,符合电网建设长远发展目标关键词:耐热导线;耐热机理;金具随着广东经济的发展,广东省电网规模2010年将会达到500千伏变电站39座,容量7625万千伏安、线路约8484千米;220千伏变电站344座,容量14133万千伏安、线路约20749千米。

十二五期间将继续积极推进500千伏外环网建设,完善内环网,形成以珠江三角洲双回路内外环网为核心,向粤东、粤西、粤北双回路链式联接的500千伏骨干网架。

现有电网网架势必需要新建更多的输电线路,如何提高单位走廊的输送容量,作为提高线路输送容量的对策,主要从两条途径解决:一是提高输电电压,二是提高输电电流。

在电压一定的前提下,提高输电电流密度,即提高导线允许输电容量就显得十分重要。

目前广东电网架空输电线路所使用的导线基本上都是传统的铝包钢芯铝绞线(ACS侧AC),由于其耐热性能相对较弱,因此线路的输电容量受到一定的限制。

基于这种背景,在新建线路或者改造线路上采用耐热导线并加以推广应用,将缓解输电线路走廊紧张的被动局面,定会产生显著的经济效益和社会效益。

一、耐热导线的耐热机理众所周知,铜、铝等金属导体材料通电以后随着自身温度的提高,其机械性能降低,因而大大影响了输电能力的提高。

1949年,美国通过研究首先发现:在铝材中适当添加金属错(Zr)元素能提高铝材的耐热性能。

该项发现受到国际上相关专业人士的关注和重视,尤其是日本在开发和研究耐热导线方面取得较大进展,开发出在铝中添加0.1%左右的错的耐热铝合金导线,并于上世纪60年代初开始在输电线路实际应用。

耐热铝合金导线一经问世即显示出强大的生命力,以最基本的耐热铝合金导线—铝包钢芯耐热铝合金绞线(TACSR/AC)为例,其连续运行温度及短时容许温度比常规铝包钢芯铝绞线(TACSR/AC)要提高60℃,分别为150℃及180℃,因此大大提高了输电能力。

高压输电线路的导线挂点研究与优化设计

高压输电线路的导线挂点研究与优化设计

高压输电线路的导线挂点研究与优化设计【引言】随着电力行业的快速发展和经济的不断增长,对高压输电线路的需求也日益增加。

而作为输电线路的核心组成部分,导线挂点的研究与设计对于确保线路的安全运行和稳定供电至关重要。

本文将通过研究导线挂点的选择、优化设计以及相应的影响因素,探讨高压输电线路的导线挂点研究与优化设计。

【一、导线挂点的选择】导线挂点作为输电线路的支撑和稳定装置,是保证导线安全性的关键之一。

在选择合适的导线挂点时,需要考虑以下几个方面的因素:1. 地形条件:地形条件是导线挂点选择的重要影响因素之一。

不同的地形条件,如平原、山区或沿海地区,对于导线挂点的选择会有不同的要求。

2. 线路长度和电压等级:线路长度和电压等级也会直接影响导线挂点的选择。

较长的线路需要更多的导线挂点来确保线路的稳固性;而高电压等级的线路则需要更牢固的导线挂点来保证电力的传输效率和安全性。

3. 风速和冰荷载:风速和冰荷载是导线挂点设计时必须考虑的重要因素。

不同地区的风速和冰荷载标准也会对导线挂点的选择产生影响。

【二、导线挂点的优化设计】导线挂点的优化设计可以提高线路的传输效率和稳定性。

下面将介绍几个导线挂点优化设计的关键要素:1. 导线挂点间距的确定:导线挂点间距的确定对于线路的稳定性和安全性至关重要。

合理的导线挂点间距可以防止导线过度振动和碰撞,避免导线断裂和设备损坏。

在确定导线挂点间距时需要综合考虑导线张力、导线类型、线路长度以及地形条件等因素。

2. 导线挂点的角度和高度:导线挂点的角度和高度也是优化设计的重要考虑因素。

合理的导线挂点的角度可以减小导线与地面的距离,减轻对导线的风荷载和冰荷载的影响。

而合理的导线挂点高度可以提高线路的传输效率和电力质量。

3. 导线挂点的材料和制造工艺:导线挂点的材料和制造工艺也会对线路的传输效率和稳定性产生重要影响。

优质的导线挂点材料可以提高线路的机械性能和抗风荷载能力,同时采用先进的制造工艺也可以保证导线挂点的质量和可靠性。

耐热铝合金导线的发展和应用

耐热铝合金导线的发展和应用

耐热铝合金导线的发展和应用摘要:介绍了耐热铝合金导线的特点,生产工艺及应用情况,同时指出了研发新型耐热铝合金导线需注意的技术问题。

关键词:耐热铝合金高强度高导电率0 引言应用研究表明[1,2],采用耐热铝合金导线的新建线路既可以大幅增加线路的输送容量,同时较普通导线线路可以节省5%~8%的投资。

由于耐热铝合金导线在超高压线路和大跨越线路上运行效果良好,因此其已经被广泛采用。

使用较为广泛的耐热铝合金导线按导电率分主要有58%、60%、55%iacs等几档[3]。

1 耐热铝合金生产工艺目前,耐热铝合金导线的生产主要采用连铸连轧技术。

生产工艺如下:①选料:材料的al含量应该大于99.5%。

②添加合金元素:zr元素可以细化晶粒,提高合金的抗蠕变性能[4]和力学性能等[5,6],但会降低导电率;ti元素可细化晶粒;fe、mg、si等元素可提高合金强度。

③浇注工艺:为去除杂质,铝液在进入浇包前需进行过滤[7]。

浇注时需调整冷却方式和铸造速度以获得均匀的组织,防治缩孔、开裂、冷隔等铸造缺陷[8]。

④均匀化处理:为使导线获得高强度、强耐热性和高电导率[9],zr需以zral3弥散质点均匀的分布在晶粒内部。

⑤轧制:通过轧制使金属的形状、尺寸和性能发生改变[10]。

⑥拉制:轧制铝合金线材经过模具,使其长度增大、截面积减小的拉伸加工过程[11]。

⑦人工时效处理:时效处理可以提高合金的强度和导电率[12],同时析出适量的第二相,可以有效地增加蠕变裂纹扩展抗力[13]。

⑧绞制:通过盘式或笼式绞线机将多根耐热铝合金单线与钢芯(钢绞线)绞制成钢芯耐热铝合金导线。

2 生产耐热铝合金导线的技术问题2.1 添加zr对导电率的影响。

添加zr会降低合金的导电率,因此为了提高导电率,应采用适当的热工艺使使zr以al3zr析出质点的形式存在,减少α(al)固溶体。

2.2 导线的蠕变。

蠕变是通过晶内切变、位错运动和迁动实现的。

在导线的生产工艺中,采用热处理工艺除了可以提高其强度、导电率、耐热性外,还可以提高其抗蠕变性能。

高压输电线路热稳定性研究

高压输电线路热稳定性研究

高压输电线路热稳定性研究随着工业化的进程,用电量不断增加,高压输电线路日益重要。

高压输电线路一般由金属导线和绝缘材料构成,其基本原理是使导线上载流子受到的电磁力产生一定的移动。

当导线上流过的电流变大时,导线发热也就越大,这就意味着线温升高。

而输电线路的热稳定性就是一种用来衡量电力系统在正常运行中温度变化所承受的功率的能力,也就是在大电流负载下输电线路导线的稳定运行能力。

高压输电线路的热稳定性研究是目前电力行业一个重要的研究方向。

由于输电线路所承受的功率是随着温度的改变而变化的,因此,若要保证高压输电线路的安全运行,就必须要掌握好输电线路的热稳定性。

而实现高压输电线路的热稳定性就需要进行多方面的探索研究。

高压输电线路的导线材料是极其重要的,因为导线材料的导电性能、强度、热稳定性、耐腐蚀性、耐疲劳性等,都会影响到输电线路的使用寿命及安全性。

目前,国内常用的高压输电线路导线材料主要有三种:铝合金导线,铜铝合金导线和铜镁合金导线。

铝合金导线以其重量轻,成本低,传输能力好等优点,被广泛应用于国际上的输电线路。

铜铝合金导线则具有一定的功率损耗,不易磨损,故在国内应用较为广泛。

铜镁合金导线具有体积小、重量轻、成本低、耐腐蚀性好等优点,在近年来也得到了较广泛的应用。

根据需要选择不同材料的导线,是目前高压输电线路的主流发展方向。

高压输电线路的塔架设计也是一项重大影响因素。

塔架的设计不仅要考虑到强度和稳定性问题,还要考虑到散热问题。

由于高压输电线路中的了阻抗,电流经过导线时就会发生导线内阻损,导线内产热会让导线表面温度升高。

若导线表面温度过高,不仅会对导线本身造成伤害,还会引起杆塔的损坏。

所以塔架的设计要有良好的散热系统,有效地降低导线升温。

此外,高压输电线路的设计也需考虑到环境因素。

在低温环境下,导线材料的韧性会降低,这对导线的安全运行也会造成不利影响。

而在高温环境下,导线的抗热稳定性也会受到影响,一定程度上会限制导线的传输能力。

新型导线特性及在输电线路中的应用

新型导线特性及在输电线路中的应用

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℃。

35kV输电线路设计及施工关键技术研究

35kV输电线路设计及施工关键技术研究

35kV输电线路设计及施工关键技术研究随着电力事业的不断发展,电力输电线路的建设也越来越重要。

而在35kV的输电线路设计和施工中,存在着许多关键技术,需要经过深入的研究和实践,才能保证线路运行的可靠性和安全性。

本文将针对35kV输电线路设计和施工中的关键技术进行探讨。

1.线路材料的选择作为一个电力工程,选用合适的材料对于输电线路的建设至关重要。

对于35kV线路而言,钢管塔是传统的选择,但由于造价高昂,很多工程师在选择材料时会考虑使用新型复合材料杆塔。

与传统钢塔相比,复合材料杆塔的自重轻,安装便捷,并且具有较好的抗震性能,因此被越来越多的工程师采用。

2.导线的选择35kV输电线路在导线的选择上,要注意导线的截面积和材料的选择。

一般来说,选择导体截面积适当的裸导线会比绝缘导线更经济实用。

对于导线材料,目前铝合金导线较为常用,而铜导线由于价格昂贵,较少使用。

同时,导线的受风面积也是决定输电线路抗风性能的重要因素之一。

3.接头的设计在35kV输电线路的接头设计中,要注意电气性能和可靠性。

输电线路经过长时间的运行之后,可能会出现金属疲劳、腐蚀等问题,因此在接头设计时,要尽可能保证接头电弧、过渡阻抗等的稳定性,并且采用耐蚀材料、防腐防锈技术,以延长接头的使用寿命。

4.架线与断线35kV输电线路设计和施工中,架线和断线技术对于保证线路的紧凑度和安全可靠性至关重要。

对于复杂地形架设线路,为了避免长跨距或者斜跨等问题导致的强度问题,可以采用层架线的方式,同时要注意可靠牵引、直流电阻、铅垂度等因素。

而在断线施工中,要注意切割的质量和准确性,保证接头的性能和联系可靠。

5.安全保护35kV输电线路的安全保护也是必不可少的一项技术内容。

在设计和施工中,应该考虑到雷击、架空负荷、覆冰、风偏、距极悬挂万能锁、绝缘子选用及升降、线和接近线路的短路等因素,采用合适的避雷和保护措施,以确保线路的安全可靠性。

总之,35kV输电线路设计和施工涉及到许多关键技术,需要工程师们从多个角度进行考虑。

耐热导线材料在输变电工程中的应用

耐热导线材料在输变电工程中的应用

允许 使用温度 的增 加实 际上是 因为导线材 料耐热 性能 的提 高 , 连 续、 短时耐热导线材料容许温度一般 为 1 4 0 ℃、 1 7 0 ℃左右 , 导线容 许使 用 的温度一般 是以导线材料加热 一段时 间后 再降至常温 时机械强度残 存 率的 9 0 %日 。我们可 以通过材料 的加热度数 和时长 与残存 率机械 的关系 进行 实 际测 验 , 从 而 检 测 出新 型 耐 热 导 线 材 料 的耐 热 能力 。
2 耐热 导线 材料 的相 关性 能
2 . 1 适 量 的添 加 金 属 锆 能 够 有 效 的促 进 材 料 的 耐 热 性 能
经研 究发现,除了适量的添加金属锆提高导线材料的耐热性 能外, 还可以通过添 加钛和钒等金属来提高耐热性能。但金属锆却是对导线材 料的导 电率 与升温影响最大 的元素, 钛和钒只 是起到部分影 响, 从而 我 们可 以得 出在 实际运用 中的耐热铝合金导线 材料还是适 量添加金属锆 为主 。陕西 1 1 0 k V柳湾输变 电工程 在扩容中更换 了大量 的耐热 导线材 料, 采用 的是 在铝中添加 部分金属锆制成 的钢 芯耐热铝 合金导线 , 其 材 料对 导电率 影响较 小、 同时提高 了导线的耐热性能。
【 文章编号 】 1 0 0 4 — 7 3 4 4 ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 0 0 9 5 — 0 2
耐热 导线材 料在 输 变 电工程 中的应 用
鞠 浩
( 陕西省电力设计院 陕 西 西 安
7 1 0 0 5 4 ) 摘 要: 耐 热 导 线 是 一 种 具 有 良好 性 能 的 变原 有基本 配置 的前提下 , 采用耐 热导线材
表2 3 0 k W 的风机 采用变频调速前后的能耗对 比
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耐热导线在高压输电线路设计中的应用
研究
摘要:现今,随着各行各业的高速发展,能源消耗不断增大,促进电力行业
的进一步改革和进步,在输电线路工程中,导线往往是长距离电能输送的重要组
成部分。

在进行导线的选用时,应要考虑电气性能因素,并综合考虑机械性能因
素和经济成本因素。

新建工程中考虑采用耐热型导线,往往可达到减少能源损耗、降低成本和保护环境等效果。

关键词:耐热导线;高压输电线路设计;应用
引言
以某110kV海上风电升压站送出工程为例,根据接入系统资料,新建线路每
回正常最大负荷为77MVA,N-1事故极限负荷为163MVA。

考虑海上风电送出最大
发电功率一般出现在冬季晚上,因此按照系统事故极限负荷进行校验时,环境温
度可按25℃考虑,常规钢芯铝绞线导线截面1×400mm²能满足事故载流量要求。

本工程结合风力发电特性、陆地段及涉海段的不同需求,利用耐热增容导线与常
规导线进行导线对比选型。

1 导线选型原则
导线作为输电线路最主要的部件之一,首先需满足输送电能的要求,同时能
保证安全可靠地运行,而且在经济上是合理的,因此,在导线选择时,在电气特性、机械性能、经济性等方面需综合考虑以下因素:
(1) 导线经济电流密度;
(2) 线路电气参数,如:自然功率、极限输送功率、导线表面场强、地面工频电场、工频磁场、无线电干扰、可听噪声等;
(3) 导线电晕及电阻产生的有功功率损失;
(4) 导线的机械特性;
(5) 工程造价和年费用;
(6) 综合技术经济特性及工程建设的全寿命周期管理。

2 导线材料初选
作为架空输电线路的导线,一是必须要有良好的导电率,二是必须具有一定的机械强度以支持自身的重量及外来的自然荷重(风荷载、冰荷载)。

不同的耐热导电基体与不同的加强芯组合即形成不同类型的导线,如钢芯耐热铝合金绞线由普通耐热铝合金与钢芯同心绞合而成、特强钢芯软铝绞线由特强镀锌钢与软铝同心绞合而成、碳纤维复合芯软铝绞线由碳纤维复合芯与软铝同心绞合而成等等。

其中,本次将选择铝包钢芯耐热铝合金、特强钢芯软铝绞线、绞合型碳纤维复合芯软铝绞线和绞合型碳纤维复合芯软铝绞线作为对比。

3 导线电气性能比较
(1) 载流量分析
我国根据以往线路的运行经验,在《110~750kV 架空输电线路设计技术规定》(GB50545-2010)第5.0.6 条中规定,在验算导线允许载流量时,钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线的允许温度宜采用+70℃,必要时采用80℃。

根据厂家提供的参数,铝包钢芯铝绞线最高运行温度可取80℃,但不应超过90℃;特强钢芯软铝绞线运行温度可达150℃,超耐热铝合金导线的长期运行温度可达210℃,软铝导线长期运行温度可达150℃~180℃。

实际上,一般线路设计所采用导线最高运行温度相比厂家提供的温度值会留有少许裕度。

本工程极限输送容量为163MVA、单根子导线电流为856A,经计算从结果可以看出,各导线方案在允许温升范围内均能满足线路极限输送容量要求。

(2) 线损分析
输电线路损耗主要由电晕损耗和电阻损耗组成。

电晕损耗的大小与导线表面电场强度、导线表面状况、气象条件、海拔高度等因素有关。

由于110kV线路电压等级较低,线路的导线表面电场强度与起晕场强之比约为50%左右,远小于《110kV~750kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010 条文说明中关于导线表面电场强度E 不宜大于全面电晕电场强度的80%~85%的要求。

因此,本工程电晕损失数值较低,约为0.75~0.9kW/km。

4 导线机械性能比较
(1) 张力对比
由于各比选增容耐热导线均选用标准设计模块杆塔,因此各增容耐热导线的杆塔荷载和线条张力均应满足所选用杆塔模块的设计条件。

对线条张力而言,要求增容耐热导线的最大使用张力、安装工况张力、大风工况张力等应均不大于标准设计模块原钢芯铝绞线相应工况的张力。

对耐张塔,由于大风工况、安装工况下前后侧张力差对不同塔型的杆件均有所控制,故还需校验张力差数值。

经参数对比,四种耐热增容导线的张力荷载均小于常规的钢芯铝绞线,其中铝包钢芯耐热铝合金的张力荷载相对最小;铝包钢芯耐热铝合金和绞合型碳纤维复合芯软铝绞线在安装工况下纵向张力相对最小,但铝包殷钢芯耐热铝合金绞线的张力差最小。

(2) 弧垂对比
导线的弧垂特性与线路的气象条件,导线的计算拉断力、铝钢截面比、自重等线材特性密切相关。

在地形、跨越物等其他条件相同的前提下,直线杆塔高度与导线弧垂密切相关。

根据本工程的设计输入条件,耐张塔数量及高度均已确定。

因此杆塔总重量与导线弧垂密切相关,最终影响工程的造价。

因此有必要了解在高温条件下各导线的张力弧垂特性。

根据载流量计算,各导线的校验温度选取本工程极限输送容量的运行温度。

根据导线力学特性,结合工程气象条件和导线张力取值,可计算得到各导线弧垂值。

表4-2 各导线校验温度条件下的弧垂值
导线型号
代表档距
(m )
综上:绞合型碳纤维复合芯软铝绞线的弧垂性能最好,大档距条件下优势更明显,代表档距350m 可降低直线塔呼高约5.32m;
铝包殷钢芯耐热铝合金绞线的弧垂性能次之,代表档距350m 可降低直线塔
呼高约0.59m;
铝包钢芯耐热铝合金和特强钢芯软铝绞线的弧垂性能相对较差,但在代表档
距大于450m时,其弧垂性能开始优于传统的钢芯铝绞线。

(3) 荷载对比
导线荷载直接影响杆塔重量及基础型式,经计算,绞合型碳纤维复合芯软铝
绞线直径最小,水平荷载相对最小,其余三种耐热导线基本相当,均优于传统的
钢芯铝绞线;
绞合型碳纤维复合芯软铝绞线重量最轻,垂直荷载相对最小。

铝包殷钢芯耐
热铝合金绞线的重量次之,垂直荷载也较小,其余两种耐热导线基本相当,均优
于传统的钢芯铝绞线。

5 投资比较
(1)一次性投资分析
根据目前导线的市场报价,由于导线自重及单价的差异,铝包钢芯耐热铝合
金绞线导线费用最低,特强钢芯软铝绞与传统的钢芯铝绞线的投资费用基本相当,而铝包殷钢芯耐热铝合金绞线和绞合型碳纤维复合芯软铝绞线的费用相对较高。

根据各类导线的机械性能,比选增容导线中铝包钢芯耐热铝合金绞线因其良
好的机械性能,综合计算耗钢量相对最小。

(2)全寿命周期分析
输电线路在设计过程中,为避免短期行为,进行多方案比较,选出技术可靠、经济合理、环保节约的最佳方案,取得最大的经济效益与社会效益。

本次对比的耐热导线中年最大负荷利用小时数偏低的条件下,铝包钢芯耐热
铝合金绞线年值费用相对最小,综合收益相对最高,特强钢芯软铝绞线次之。


体来看几种增容导线均能降低整个运行阶段的整体投资。

6 导线选型结论
(1)传统钢芯铝绞线运行至极限温度80℃时均能满足系统事故输送容量要求,对应的耐热导线需运行至100~120℃。

(2)交流电阻计算结果表明,增容导线交流电阻均大于传统钢芯铝绞线。

(3)增容导线运行温度、电阻损耗均高于传统钢芯铝绞线。

(4)采用小截面增容导线的电晕损失均大于传统钢芯铝绞线。

(5)铝包钢芯耐热铝合金和绞合型碳纤维复合芯软铝绞线的张力和荷载相对较小,可有效优化架空杆塔的受力条件。

绞合型碳纤维复合芯软铝绞线弧垂特性相对较好,可有效减少本工程杆塔平均高度。

在安装工况条件下,各种导线均存在纵向张力差,其中铝包殷钢芯耐热铝合金绞线的纵向张力差相对最小。

结语
耐热导线是现有常规导线钢芯铝绞线和铝包钢芯铝绞线的升级替代品,其电气性能和运行都具有明显的提高,适用性也较为广泛,但其同样也存在不同的特性和优劣点,价格比常规导线较高,暂未普遍推广使用,但随着社会的发展,随着科技水平的提高,耐热导线具有优越的运用前景。

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