輸電線路導(dǎo)線的應(yīng)用特點(diǎn)

1、架空導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式導(dǎo)電基體承力基體 架空導(dǎo)線是由主要承擔(dān)機(jī)械強(qiáng)度的芯線和承擔(dān)電流輸送的導(dǎo)體組成，按其導(dǎo)體形狀可分為圓線同心絞線圓線同心絞線和型線同心絞線型線同心絞線兩大類。架空導(dǎo)線導(dǎo)體的材料架空導(dǎo)線常用的導(dǎo)體材料主要有硬鋁線、軟鋁線硬鋁線、軟鋁線和鋁合金鋁合金線。線。其中，硬鋁線主要包括普通硬鋁線普通硬鋁線和高導(dǎo)電率硬鋁線，高導(dǎo)電率硬鋁線，鋁合金線主要包括高強(qiáng)度鋁合金線高強(qiáng)度鋁合金線、中強(qiáng)度鋁合金線中強(qiáng)度鋁合金線和耐熱鋁合耐熱鋁合金線金線。導(dǎo)體的導(dǎo)電率主要以國(guó)際退火銅為基準(zhǔn)的百分?jǐn)?shù)（IACS）來(lái)表征，純度為100%的純鋁導(dǎo)電率為64% IACS。材料導(dǎo)電率（%IACS）抗拉強(qiáng)度（MPa）允許連

2、續(xù)運(yùn)行溫度（）普通硬鋁線611602007080高導(dǎo)電率硬鋁線61.5631602007080軟鋁（全退火鋁）636095150高強(qiáng)度鋁合金（LHA1）52.53153257090高強(qiáng)度鋁合金（LHA2）53295中強(qiáng)度鋁合金58.52302957090耐熱鋁合金普通耐熱鋁合金60159169150高強(qiáng)耐熱鋁合金55225248150超耐熱鋁合金60159176210特耐熱鋁合金60159169230導(dǎo)體材料主要性能參數(shù)架空導(dǎo)線芯線的材料架空導(dǎo)線用芯線材料主要有鍍鋅鋼線鍍鋅鋼線、鋁包鋼（殷鋼）線鋁包鋼（殷鋼）線和碳纖維芯棒碳纖維芯棒等。鍍鋅鋼線鍍鋅鋼線采用熱浸鍍鋅工藝生產(chǎn)，具有較強(qiáng)的耐腐蝕能力

3、，其導(dǎo)電率為9%IACS，抗拉強(qiáng)度為12901960 MPa，線膨脹系數(shù)為11.510-6/。鋁包殷鋼線鋁包殷鋼線是采用熱擠壓包覆工藝生產(chǎn)鋁和殷鋼復(fù)合材料，鋁均勻覆蓋在殷鋼絲表面，具有極強(qiáng)的耐腐蝕能力。鋁包殷鋼線的導(dǎo)電率為10%14%IACS，抗拉強(qiáng)度為9501150 MPa，線膨脹系數(shù)為3.710-6/。碳纖維芯棒碳纖維芯棒是用耐高溫拉擠環(huán)氧樹(shù)脂浸潤(rùn)高強(qiáng)度的碳纖維和高延伸率、耐腐蝕、介電性能優(yōu)異的玻璃纖維按照一定的分紗方式拉擠固化而成。具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、架設(shè)弧垂小、高溫弧垂增加量小等優(yōu)點(diǎn)。該種材料不導(dǎo)電，抗拉強(qiáng)度為21002400 MPa，線膨脹系數(shù)為2.010-6/。芯線材料主要性能參數(shù)

4、材料導(dǎo)電率（%IACS）抗拉強(qiáng)度（MPa）密度（g/cm3）線膨脹系數(shù)（10-6/）鍍鋅鋼線9129019607.7811.5鋁包殷鋼線101495011507.107.393.7碳纖維芯棒0210024002.02.0架空導(dǎo)線的類型很多，對(duì)我國(guó)已應(yīng)用過(guò)的主要導(dǎo)線種類進(jìn)行了調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，并將其分成了15類。其中我國(guó)具備生產(chǎn)能力的有14類。其中高強(qiáng)鋁合金芯鋁絞線、高強(qiáng)度全鋁合金、中強(qiáng)度全鋁合金三種導(dǎo)線的芯線也采用承擔(dān)導(dǎo)電功能的鋁合金材料。ACSR鋼芯鋁絞線TACSR鋼芯耐熱鋁合金絞線XTACIR殷鋼芯特耐熱鋁合金絞線GZTACSR間隙型鋼芯超耐熱鋁合金絞線AACSR/EST特強(qiáng)鋼芯高強(qiáng)鋁合金絞線（

5、大跨越導(dǎo)線）KTACSR/EST特強(qiáng)鋼芯高強(qiáng)耐熱鋁合金絞線（大跨越導(dǎo)線）ACCC碳纖維復(fù)合芯軟鋁絞線ACCR鋁基陶瓷纖維復(fù)合芯耐熱鋁合金絞線ZTACSR鋼芯超耐熱鋁合金絞線ZTACIR（STACIR）殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線ACAR高強(qiáng)鋁合金芯鋁絞線AAAC高強(qiáng)度全鋁合金AAAC中強(qiáng)度全鋁合金擴(kuò)徑導(dǎo)線ACSS/TW鋼芯軟鋁絞線/梯形截面按照材料的導(dǎo)線分類按照應(yīng)用功能的導(dǎo)線按照應(yīng)用功能的導(dǎo)線分類分類普通導(dǎo)線普通導(dǎo)線節(jié)能導(dǎo)線節(jié)能導(dǎo)線（包括鋼芯鋁絞線、包括鋼芯鋁絞線、鋼鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞芯高導(dǎo)電率鋁絞線、鋁合金芯高導(dǎo)線、鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線和中強(qiáng)電率鋁絞線和中強(qiáng)度度鋁合金絞線等）鋁合金絞線等）增容導(dǎo)線

6、增容導(dǎo)線（包括碳纖維復(fù)合（包括碳纖維復(fù)合材料芯導(dǎo)線、鋁包材料芯導(dǎo)線、鋁包鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線等）線等）擴(kuò)徑導(dǎo)線擴(kuò)徑導(dǎo)線（包括疏絞型擴(kuò)徑（包括疏絞型擴(kuò)徑導(dǎo)線、高密度聚乙導(dǎo)線、高密度聚乙烯支撐型擴(kuò)徑導(dǎo)線烯支撐型擴(kuò)徑導(dǎo)線和鋁管支撐型擴(kuò)徑和鋁管支撐型擴(kuò)徑導(dǎo)線）導(dǎo)線）低風(fēng)壓導(dǎo)線低風(fēng)壓導(dǎo)線低噪聲導(dǎo)線低噪聲導(dǎo)線.國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于導(dǎo)線的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于導(dǎo)線的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QGDW_632-2011 鋼芯高導(dǎo)鋁絞線QGDW 1815-2012 鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線QGDW 1816-2012 中強(qiáng)度鋁合金絞線QGDW XXXX-2013 同心絞鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金絞線QGDW 1851-201

7、2 碳纖維復(fù)合材料芯架空導(dǎo)線l鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線l 鋼芯高導(dǎo)電率硬鋁絞線采用61.5%63%IACS的硬鋁線替代普通鋼芯鋁絞線中的61%IACS 鋁線，與鋁截面相同的普通鋼芯鋁絞線相比，由于鋁線導(dǎo)電率的提高，可使導(dǎo)線整體直流電阻值降低，電能損耗減少，且其他機(jī)械電氣性能與普通鋼芯鋁絞線完全相同。普通鋼芯鋁絞線所用的連接金具和與導(dǎo)線配套的懸垂線夾、耐張線夾、接續(xù)管對(duì)鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線均適用，無(wú)其它特殊要求。l 鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線l 鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線采用53%IACS 高強(qiáng)度鋁合金芯替代普通鋼芯鋁絞線中的鋼芯，其外同心絞合一層或多層高導(dǎo)電率鋁線構(gòu)成的絞線。鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線與外徑相同的

8、普通鋼芯鋁絞線相比，將導(dǎo)電率9%IACS的鋼芯替換為導(dǎo)電率52.5%IACS或53%IACS的高強(qiáng)度鋁合金芯，鋁單絲的導(dǎo)電率由61%IACS提高至61.5%63%IACS，導(dǎo)電截面的增大有效降低了絞線整體的直流電阻。l中強(qiáng)度全鋁合金絞線l 中強(qiáng)度鋁合金絞線全部采用中強(qiáng)度鋁合金絞線全部采用58.5%IACS中強(qiáng)度鋁合金材料，中強(qiáng)度鋁合金材料，與等總截面的普通鋼芯鋁絞線相比，由于鋁合金材料替代與等總截面的普通鋼芯鋁絞線相比，由于鋁合金材料替代了鋼芯，相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的導(dǎo)電截面，單位長(zhǎng)度導(dǎo)線整了鋼芯，相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的導(dǎo)電截面，單位長(zhǎng)度導(dǎo)線整體直流電阻降低，提高了導(dǎo)電能力，因而有效降低輸電線體直流電

9、阻降低，提高了導(dǎo)電能力，因而有效降低輸電線路的電阻損耗。路的電阻損耗。三種節(jié)能導(dǎo)線性能的一般定性評(píng)價(jià)三種節(jié)能導(dǎo)線性能的一般定性評(píng)價(jià) 三種導(dǎo)線都可以替代鋼芯鋁絞線在一般工程中應(yīng)用，但又有其各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。按照目前的價(jià)格水平，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較，總結(jié)如下： 中強(qiáng)度全鋁合金導(dǎo)線替代400mm2以下導(dǎo)線 鋁合金芯鋁絞線替代500-630mm2導(dǎo)線 鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線替代720mm2及以上導(dǎo)線和對(duì)機(jī)械強(qiáng)度有一定要求的線路l鋁合金芯型線絞線：l 鋁合金芯型線絞線技術(shù)性能與鋼芯鋁絞線相當(dāng)，與常規(guī)導(dǎo)線相比將鋼芯更換為鋁合金芯，減少了渦流和磁滯損耗，并且電阻損耗小，表面光滑，電暈小。導(dǎo)體結(jié)構(gòu)采用S、Z型線絞合而成，

10、其單線線股間接觸面比圓線間的接觸面大得多，具有更好的自阻尼特性。在相同直徑下，具有更大的截面積。由于外層采用型線結(jié)構(gòu)，導(dǎo)線直徑可以縮小到與下一規(guī)格的普通導(dǎo)線相近，同時(shí)重量、拉斷力也與下一規(guī)格的普通導(dǎo)線相近。例如總截面為775的鋁合金芯型線絞線與普通的630/45導(dǎo)線性能相近，可以使用相同的鐵塔。項(xiàng)項(xiàng) 目目2 2JL/G2AJL/G2A720/50720/50 2 2JLX/LHA1ZJLX/LHA1Z515/260515/260 2 2JL/LHA1-460/210JL/LHA1-460/210 2 2JL/G1A-630/45JL/G1A-630/45類類 型型鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線鋁合金芯鋁

11、合金芯Z Z型鋁絞線型鋁絞線鋁合金芯鋁絞線鋁合金芯鋁絞線鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線系系 列列720720系列導(dǎo)線系列導(dǎo)線630630系列導(dǎo)線系列導(dǎo)線結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋁鋁( (截面積截面積) )45/4.53(725.27)45/4.53(725.27)Z Z型型(514.80)(514.80)42/3.73(458.94)42/3.73(458.94)45/4.22(629.4)鋁合金鋁合金( (截面積截面積) )/ /19/4.2(263.20)19/4.2(263.20)19/3.73(207.62)19/3.73(207.62)/ /鋼鋼( (截面積截面積) )7/3.02(50.14)7/3.02(

12、50.14)/ / /7/2.81(43.41)7/2.81(43.41)總截面總截面(mm(mm2 2) )775.41775.41778.0778.0666.56666.56672.81672.81直徑直徑(mm)(mm)36.2336.2333.933.933.5733.5733.7533.75直流電阻直流電阻(/km)(/km)0.039840.039840.038760.038760.045320.045320.045910.04591計(jì)算拉斷力計(jì)算拉斷力(N)(N)170600170600152950152950135560135560150190150190單位重量單位重量(kg

13、/km)(kg/km)2397.72397.7214521451840.81840.82078.42078.4彈性系數(shù)彈性系數(shù)(MPa)(MPa)6370063700550005500055000550006370063700膨脹系數(shù)膨脹系數(shù)(1/)(1/)0.00002090.00002090.00002300.00002300.00002300.00002300.000020790.00002079在某電廠一期工程建設(shè)的一臺(tái)660MW機(jī)組的220kV送出中成功應(yīng)用。采用515/260515/260的的鋁合金芯鋁合金芯Z Z型鋁絞線正好滿足送出能力的要求，同時(shí)可以采用通用設(shè)計(jì)中型鋁絞線正好滿

14、足送出能力的要求，同時(shí)可以采用通用設(shè)計(jì)中630/45630/45導(dǎo)線導(dǎo)線的鐵塔，既降低了的鐵塔，既降低了初期投資（每公里節(jié)約10萬(wàn)元左右），又降低了運(yùn)行損耗（每公里減少1萬(wàn)元左右）。鋼芯軟鋁絞線鋼芯軟鋁絞線/梯形截面鋁基陶瓷纖維復(fù)合芯耐熱鋁合金絞線碳纖維復(fù)合芯軟鋁絞線間隙型鋼芯超耐熱鋁合金絞線鋼芯高強(qiáng)耐熱鋁合金絞線鋼芯耐熱鋁合金絞線殷鋼芯特耐熱鋁合金絞線鋼芯超耐熱鋁合金絞線殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線增容（耐熱）導(dǎo)線耐熱導(dǎo)線的原理：加強(qiáng)芯與導(dǎo)體都能耐受150的高溫。參數(shù)普通鋼芯鋁絞線JL/G1A-400/35鋼芯耐熱鋁合金絞線JNRLH1/G1A-400/35外徑（mm）26.8226.8220直流

15、電阻（/km）0.07390.075240交流電阻（/km）0.08250.0839單位長(zhǎng)度重量（kg/km）13491349額定拉斷力（kN）103.9103.7拉重比7.707.70線膨脹系數(shù)（10-6/）20.520.5弧垂與載流量運(yùn)行溫度弧垂(m)載流量(A)弧垂(m)載流量(A)4012.63947212.6474697013.87865813.876652150-16.8211345l鋼芯耐熱鋁合金絞線鋼芯耐熱鋁合金絞線l 鋼芯耐熱鋁合金絞線的芯線為鍍鋅鋼線，導(dǎo)體材料為普通耐熱鋁合金線。鋼芯耐熱鋁合金絞線的芯線為鍍鋅鋼線，導(dǎo)體材料為普通耐熱鋁合金線。其結(jié)構(gòu)與普通鋼芯鋁絞線相同，允許

16、連續(xù)運(yùn)行溫度為其結(jié)構(gòu)與普通鋼芯鋁絞線相同，允許連續(xù)運(yùn)行溫度為150。鋼芯耐熱鋁。鋼芯耐熱鋁合金絞線與普通鋼芯鋁絞線主要技術(shù)參數(shù)對(duì)比如下表所示，其主要機(jī)械性合金絞線與普通鋼芯鋁絞線主要技術(shù)參數(shù)對(duì)比如下表所示，其主要機(jī)械性能與普通鋼芯鋁絞線基本相同，在直流電阻方面略有增大，弧垂特性與普能與普通鋼芯鋁絞線基本相同，在直流電阻方面略有增大，弧垂特性與普通鋼芯鋁絞線相同。通鋼芯鋁絞線相同。l 鋼芯耐熱鋁合金絞線生產(chǎn)工藝成熟，成本較低；施工工藝與鋼芯鋁絞線完鋼芯耐熱鋁合金絞線生產(chǎn)工藝成熟，成本較低；施工工藝與鋼芯鋁絞線完全相同，安裝方便，適用于新建的輸電線路。全相同，安裝方便，適用于新建的輸電線路。l間隙

17、型特強(qiáng)鋼芯耐熱鋁合金絞線間隙型特強(qiáng)鋼芯耐熱鋁合金絞線l 間隙型特強(qiáng)鋼芯耐熱鋁合金絞線間隙型特強(qiáng)鋼芯耐熱鋁合金絞線采用特高強(qiáng)度鋼芯和耐熱鋁合金線通過(guò)特殊間隙結(jié)構(gòu)同心絞合而成，也簡(jiǎn)稱為間隙型導(dǎo)線。芯線采用特高強(qiáng)度鋼芯，外層導(dǎo)體為梯形或圓形耐熱鋁合金絞線，與芯線緊鄰的鋁合金采用梯形結(jié)構(gòu)，以穩(wěn)定間隙，典型結(jié)構(gòu)如下圖所示。 間隙型特強(qiáng)鋼芯耐熱鋁合金絞線參數(shù)對(duì)比參數(shù)普通鋼芯鋁絞線JL/G1A-300/25間隙型特強(qiáng)鋼芯耐熱鋁合金絞線JNRLH1/EST-300/25外徑（mm）23.7623.4020直流電阻（/km）0.09430.095840交流電阻（/km）0.10530.1069單位長(zhǎng)度重量（kg

18、/km）10581075額定拉斷力（kN）79.2490.71拉重比7.498.44線膨脹系數(shù)（10-6/）20.511.5弧垂與載流量運(yùn)行溫度弧垂(m)載流量(A)弧垂(m)載流量(A)4013.01541513.1814127014.23156813.915562150-15.7201142l間隙型特強(qiáng)鋼芯耐熱鋁合金絞線間隙型特強(qiáng)鋼芯耐熱鋁合金絞線間隙型導(dǎo)線的鋼芯與內(nèi)層鋁合金線能各自獨(dú)立移動(dòng)，在間隙中填充有潤(rùn)滑油，以便減少鋼芯與內(nèi)層鋁合金線之間的摩擦。導(dǎo)線在安裝時(shí)采用特殊緊線方法使導(dǎo)線的所有張力均由鋼芯承擔(dān)，因此，導(dǎo)線的弧垂變化僅取決于鋼芯。鋼芯的線膨脹系數(shù)為11.510-6/，約為一般鋼

19、芯鋁絞線線膨脹系數(shù)（約為192110-6/）的1/2。間隙型特強(qiáng)鋼芯耐熱鋁合金絞線在高溫下的弧垂變化不大，與普通導(dǎo)線相比表現(xiàn)出良好的弧垂特性。根據(jù)傳輸容量需要，導(dǎo)體可采用耐熱鋁合金或超耐熱鋁合金，可增容1.62倍以上。l鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金絞線鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金絞線l鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金絞線由耐熱鋁合金線與殷鋼芯組成。鋁包殷鋼芯由7根、19根或更多根鋼絲同心絞合而成，外面絞合2層、3層或4層耐熱鋁合金線，結(jié)構(gòu)如圖所示。參數(shù)普通鋼芯鋁絞線JL/G1A-400/35鋁包殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線JNRLH1/LBY-345/55外徑（mm）26.8226.0420直流電阻（/km）0.07390.0

20、82840交流電阻（/km）0.08250.0924單位長(zhǎng)度重量 （kg/km）13491370.4額定拉斷力（kN）103.9108.33拉重比7.707.91線膨脹系數(shù)（10-6/）20.516.53弧垂與載流量連續(xù)運(yùn)行溫度弧垂(m)載流量(A)弧垂(m)載流量(A)4012.63947211.264447013.87865812.34615150-14.181267鋁包殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線與普通鋼芯鋁絞線對(duì)比 殷鋼芯的線膨脹系數(shù)只有普通鋼芯的1/3左右，可抑制導(dǎo)線高溫導(dǎo)致的弧垂增加。由于殷鋼芯與線路導(dǎo)體材料的線膨脹系數(shù)不一致，在導(dǎo)線工作溫度高于某一臨界溫度點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)線的受力全部由殷鋼芯承

21、擔(dān)。因殷鋼的線膨脹系數(shù)很小，弧垂隨溫度的增加非常緩慢。所以由殷鋼芯制成的導(dǎo)線具有較高的工作溫度。 鋁包殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線是一種低弧垂倍容量導(dǎo)線，與普通鋼芯鋁絞線相比，具有優(yōu)異的低膨脹特性，可傳輸鋼芯鋁絞線2倍以上的電流容量。鋁包殷鋼芯鋁包殷鋼芯超耐熱鋁合金絞線與普通鋼芯鋁絞線均為彈性變形金超耐熱鋁合金絞線與普通鋼芯鋁絞線均為彈性變形金屬組合的導(dǎo)線，施工較為便利，尤其適用于停電時(shí)間屬組合的導(dǎo)線，施工較為便利，尤其適用于停電時(shí)間較短、施工條件苛刻的線路工程。較短、施工條件苛刻的線路工程。l碳纖維復(fù)合材料芯導(dǎo)線碳纖維復(fù)合材料芯導(dǎo)線20世紀(jì)90年代，日本開(kāi)發(fā)了一種稱為ACFR（碳纖維芯鋁絞線）的低

22、馳度導(dǎo)線，主要用于解決既有架空輸電線路導(dǎo)線弧垂過(guò)大、對(duì)地凈距不足的問(wèn)題。其基本思想是用相同直徑的碳纖維復(fù)合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP）代替一般鋼芯鋁絞線（ACSR）中的鋼芯。美國(guó)研制開(kāi)發(fā)的碳纖維復(fù)合材料芯軟鋁導(dǎo)線 (Aluminum Conductor Composite Core，簡(jiǎn)稱ACCC)，其芯線是由碳纖維為中心層和玻璃纖維包覆制成的單根芯棒，其導(dǎo)體為梯形截面的軟線股。l碳纖維復(fù)合材料芯導(dǎo)線碳纖維復(fù)合材料芯導(dǎo)線 碳纖維導(dǎo)線具有抗拉強(qiáng)度大、質(zhì)量輕、工作溫度高和高溫弧垂小等優(yōu)點(diǎn)。碳纖維導(dǎo)線運(yùn)行溫度70時(shí)，弧垂增量相較于普通鋼芯鋁絞線降低約

23、10%，運(yùn)行溫度在150以上時(shí)弧垂增量不到普通導(dǎo)線的1/10，允許載流量可以達(dá)到鋼芯鋁絞線的2倍左右。但導(dǎo)線價(jià)格較高，抗扭、抗彎性能差，目前仍缺乏大剪切力情況下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，老化性能也有待工程驗(yàn)證。碳纖維導(dǎo)線與普通鋼芯鋁絞線主要技術(shù)參數(shù)對(duì)比如下表所示。l碳纖維復(fù)合材料芯導(dǎo)線碳纖維復(fù)合材料芯導(dǎo)線l 高海拔地區(qū)輸電線路，導(dǎo)線電暈損耗幾乎與電阻損耗相當(dāng)。因此，在導(dǎo)線截面滿足輸送容量和電阻損耗情況下，控制電暈損耗至關(guān)重要，最經(jīng)濟(jì)有效的辦法是擴(kuò)大導(dǎo)線外徑。l 擴(kuò)徑導(dǎo)線減少鋁導(dǎo)體截面，節(jié)約材料，不但使線路導(dǎo)線使用總重量減少，也使桿塔等材料和基礎(chǔ)建設(shè)投資大為減少，將會(huì)降低約8%的線路建設(shè)總投資。l擴(kuò)徑導(dǎo)線擴(kuò)徑

24、導(dǎo)線架空導(dǎo)線選型基本原則（1）按導(dǎo)線的長(zhǎng)期允許電流確定所需的最小截面，導(dǎo)線的長(zhǎng)期允許電流通常由系統(tǒng)要求的極限輸送容量和n-1工況下的極限輸送容量確定；（2）按電暈條件和電磁環(huán)境要求確定最小截面，在特高壓交直流工程往往是決定因素；（3）采用全壽命周期年費(fèi)用最小法選擇導(dǎo)線截面，一般工程通常采用年費(fèi)用最小的導(dǎo)線截面；（4）按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)線截面，主要是在大跨越、重冰區(qū)、高山大嶺等對(duì)導(dǎo)線強(qiáng)度有特殊要求的區(qū)段。導(dǎo)線截面選擇案例導(dǎo)線截面選擇案例1. 220kV新建線路工程導(dǎo)線截面選擇新建線路工程導(dǎo)線截面選擇新建1回220kV輸電線路，設(shè)計(jì)的正常輸送容量為300MW，功率因數(shù)0.95，此時(shí)的額定工作電流為8

25、28A。首先采用全壽命年費(fèi)用分析法進(jìn)行導(dǎo)線截面比選，分別選用雙分裂240 mm2、300 mm2、400 mm2、500 mm2、630 mm2五種截面的普通鋼芯鋁絞線進(jìn)行對(duì)比分析。不同負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)下的年費(fèi)用計(jì)算結(jié)果 利用小時(shí)數(shù)（小時(shí)）導(dǎo)線截面20002500300035004000450050002240 mm213.6115.417.1819.5621.9424.9227.892300 mm214.0215.3516.6918.4820.2622.4924.732400 mm214.5415.5216.517.8219.1320.7722.412500 mm215.2416.0116.7

26、817.8118.8320.1121.392630 mm216.0516.6517.2418.0318.8219.8120.81在負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為2000時(shí)，采用2240mm2截面導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)；在負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為2500時(shí)，采用2300mm2截面導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)；在負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3000時(shí)，采用2400mm2截面導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)；在負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3500時(shí)，采用2500mm2截面導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)；在負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4000時(shí)及以上，采用2630mm2截面導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)。經(jīng)濟(jì)電流密度0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8200025003000350040004500經(jīng)濟(jì)電流密度經(jīng)濟(jì)電流密度最

27、大負(fù)荷利用小時(shí)最大負(fù)荷利用小時(shí)經(jīng)濟(jì)電流密度按照目前的工程造價(jià)和電價(jià)水平測(cè)算出的經(jīng)濟(jì)電流密度隨最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)下降較手冊(cè)中的快很多，在通常的工程中，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)通常取3000小時(shí)，此時(shí)的經(jīng)濟(jì)電流密度大約在1.0左右。導(dǎo)線截面選擇案例導(dǎo)線截面選擇案例2. 500kV新建線路工程新建線路工程新建1回500kV輸電線路，設(shè)計(jì)的正常輸送容量為2000MW，功率因數(shù)取0.95，此時(shí)的額定工作電流為2431A。與前述220kV新建線路工程類似，首先采用全壽命年費(fèi)用分析法確定導(dǎo)線截面，分別選用四分裂300 mm2、400 mm2、500 mm2、630 mm2、720 mm2五種截面的普通鋼芯鋁絞線進(jìn)

28、行對(duì)比分析。不同負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)下的年費(fèi)用計(jì)算結(jié)果 利用小時(shí)數(shù)（小時(shí)）導(dǎo)線截面20002500300035004000450050004300 mm230.9636.2341.548.5355.5664.3573.144400 mm230.334.2738.2343.5348.8255.4362.054500 mm230.4533.5936.7440.9445.1450.3955.644630 mm231.3333.7736.2139.4642.7246.7850.854720 mm232.1234.2536.3739.242.0445.5849.12在負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為2000時(shí)，采用4400m

29、m2截面導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)；在負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為2500時(shí)，采用4500mm2截面導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)；在負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3000時(shí)，采用4630mm2截面導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)；在負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3500時(shí)及以上，采用4720mm2截面導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)。經(jīng)濟(jì)電流密度與220kV工程類似，在通常的工程中，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)通常取3000小時(shí)，此時(shí)的經(jīng)濟(jì)電流密度大約在1.0左右。0.00.20.40.60.81.01.21.41.620002500300035004000最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)經(jīng)濟(jì)電流密度220kV新建線路工程應(yīng)用普通導(dǎo)線和節(jié)能導(dǎo)線比較新建線路工程應(yīng)用普通導(dǎo)線和節(jié)能導(dǎo)線比較1. 220kV新建線路工程應(yīng)

30、用普通導(dǎo)線和節(jié)能導(dǎo)線比較新建線路工程應(yīng)用普通導(dǎo)線和節(jié)能導(dǎo)線比較新建1回220kV輸電線路，設(shè)計(jì)的正常輸送容量為300MW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3000h，功率因數(shù)0.95，此時(shí)的額定工作電流為828A。在本工程條件下，采用2400mm2截面導(dǎo)線的全壽命周期經(jīng)濟(jì)性最佳。分別選用鋼芯鋁絞線、鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線、鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線、中強(qiáng)度鋁合金絞線四種型號(hào)的導(dǎo)線進(jìn)行比較。年費(fèi)用(萬(wàn)元)內(nèi)部收益率8%最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax=3000h電 價(jià)導(dǎo)線方案0.3元/度0.4元/度0.5元/度鋼芯鋁絞線2JL/G1A-400/3515.6816.8217.96鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線2JL4/G1A-400/3

31、515.6216.7217.82中強(qiáng)度鋁合金絞線2JLHA3-42515.2116.2417.27鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線2JL3/LHA1-210/22015.3516.4117.47 從年費(fèi)用計(jì)算結(jié)果可以看出，四種導(dǎo)線的年費(fèi)用相差不大，雖然三種節(jié)能導(dǎo)線的價(jià)格高于普通鋼芯鋁絞線，但由于運(yùn)行的損耗小，在本工程的條件下，節(jié)能導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)性均優(yōu)于普通鋼芯鋁絞線。經(jīng)濟(jì)性排序依次為中強(qiáng)度鋁合金絞線、鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線、鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線、鋼芯鋁絞線。500kV新建線路工程應(yīng)用普通導(dǎo)線和節(jié)能導(dǎo)線比較新建線路工程應(yīng)用普通導(dǎo)線和節(jié)能導(dǎo)線比較1. 500kV新建線路工程應(yīng)用普通導(dǎo)線和節(jié)能導(dǎo)線比較新建線路工程應(yīng)

32、用普通導(dǎo)線和節(jié)能導(dǎo)線比較新建1回500kV輸電線路，設(shè)計(jì)的正常輸送容量為2000MW，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3000h，功率因數(shù)取0.95，此時(shí)的額定工作電流為2431A。本工程條件下采用4630 mm2截面導(dǎo)線的全壽命周期經(jīng)濟(jì)性最佳。采用4630 mm2的普通鋼芯鋁絞線和相應(yīng)規(guī)格節(jié)能導(dǎo)線進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。年費(fèi)用(萬(wàn)元)內(nèi)部收益率8%最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax=3000h電 價(jià)導(dǎo)線方案0.3元/度0.4元/度0.5元/度鋼芯鋁絞線 4JL/G1A-630/4534.2437.4940.75鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線4JL4/G1A-630/4534.2137.3640.51中強(qiáng)度鋁合金絞線 4JLHA3-

33、67534.0737.1740.26鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線4JL3/LHA1-465/21033.8936.9439.99 從年費(fèi)用計(jì)算結(jié)果可以看出，四種導(dǎo)線的年費(fèi)用相差很小，雖然三種節(jié)能導(dǎo)線的價(jià)格高于普通鋼芯鋁絞線，但由于運(yùn)行的損耗小，在本工程的條件下，經(jīng)濟(jì)性排序依經(jīng)濟(jì)性排序依次此為鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線、中強(qiáng)度鋁合金絞線、次此為鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁絞線、中強(qiáng)度鋁合金絞線、鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線、普通鋼芯鋁絞線。鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線、普通鋼芯鋁絞線。增容改造線路采用普通導(dǎo)線和增容導(dǎo)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 1. 110kV工程案例工程案例 1回110kV老線路，導(dǎo)線為單根240/30mm2鋼芯鋁絞線，在最高

34、工作溫度70下，輸送能力為80MW。為滿足負(fù)荷增長(zhǎng)的要求，需要進(jìn)行增容改造。改造后的輸送容量目標(biāo)為160MW，增容改造有兩類方案可選。 方案一：方案一：利用現(xiàn)有線路走廊拆舊建新，新建線路采用雙分裂240/30 mm2鋼芯鋁絞線，導(dǎo)線的最高工作溫度取70，可以滿足最大輸送容量的要求。 方案二：方案二：盡量利用現(xiàn)有桿塔，采用更換增容導(dǎo)線滿足輸送容量的要求，可選的導(dǎo)線有單根碳纖維導(dǎo)線、普通鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線、鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線三種。采用普通鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線和鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線由于弧垂增加較多，需要加高更換一部分桿塔；采用碳纖維導(dǎo)線由于弧垂變化不大，可采用原有桿塔。線路造價(jià)和損耗等參數(shù)序

35、號(hào)導(dǎo)線型號(hào)相導(dǎo)線交流電阻(/km)每公里損耗導(dǎo)線單價(jià)(萬(wàn)元/km)單位投資最大輸送能力(MW)(kW/km)增量(萬(wàn)元/km)增量1鋼芯鋁絞線2JL/G1A-240/300.065660.7201.26801782碳纖維芯導(dǎo)線1JLRX/F1A-240/400.134122.7+102%4.922.7-66.6%1683鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線1JNRLH1/G1A-240/300.138126.4+108%1.3432.4-52.4%1664鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線1JNRLH1/LBY-210/400.167152.9+152%6.133.1-51.3%164新建線路和更換導(dǎo)線的年費(fèi)用比較年費(fèi)用

36、（萬(wàn)元）內(nèi)部收益率8%內(nèi)部收益率8%最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax=3000h最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax=4800h電 價(jià)導(dǎo)線方案0.2元/度0.3元/度0.4元/度0.2元/度0.3元/度0.4元/度鋼芯鋁絞線2JL/G1A-240/309.4910.3411.1911.4313.2515.08碳纖維芯導(dǎo)線1JLRX/F1A-240/406.047.759.479.9613.6417.32鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線1JNRLH1/G1A-240/307.259.0210.7911.3015.0918.88鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線1JNRLH1/LBY-210/408.0710.2112.3512.9717.

37、5522.14在額定功率的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3000h時(shí)，更換碳纖維導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)性最高；隨著額定功率下最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)的增加，線損成為影響經(jīng)濟(jì)性的主要原因，當(dāng)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)達(dá)到4800h，電價(jià)在0.3元及以上時(shí)，利用原線路走廊新建2240 mm2普通鋼芯鋁絞線線路的方案更具經(jīng)濟(jì)性。年費(fèi)用比較（3000h）年費(fèi)用比較（4800h）新建線路采用增容導(dǎo)線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 220kV新建線路應(yīng)用增容導(dǎo)線負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)敏感性分析 新建1回220kV線路，正常運(yùn)行時(shí)輸送功率為300MW，最大輸送容量要求不小于600MW。在最大輸送容量下的工作電流為1658安培。 技術(shù)方案：技術(shù)方案： 在鋼芯鋁絞線，碳

38、纖維導(dǎo)線，鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線和鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線四種類型的導(dǎo)線中選擇可以滿足最大工作電流為1658安培的要求的型號(hào)，計(jì)算結(jié)果如下表。 技術(shù)方案：技術(shù)方案： 在鋼芯鋁絞線，碳纖維導(dǎo)線，鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線和鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線四種類型的導(dǎo)線中選擇可以滿足最大工作電流為1658安培的要求的型號(hào)，計(jì)算結(jié)果如下表。序號(hào)導(dǎo)線型號(hào)最高工作溫度（）最大工作電流（A）1鋼芯鋁絞線2JL/G1A-500/457015142鋼芯鋁絞線2JL/G1A-630/457017423碳纖維導(dǎo)線2JLRX/F1A-240/4012016914鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線2JNRLH60/LB 1A-240/301201728

39、5鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線2JNRLH1 /LBY-230/351201667線路造價(jià)和損耗等參數(shù)序號(hào)導(dǎo)線型號(hào)相導(dǎo)線交流電阻 (/km) 每公里損耗導(dǎo)線單價(jià)(萬(wàn)元/km)單位投資極限輸送功率(MW)導(dǎo)線的最高工作溫度（）(kW /km)增量(萬(wàn)元/km)增量1鋼芯鋁絞線2JL/G1A-630/450.025352.102.94126.30631702碳纖維導(dǎo)線2JLRX/F1A-240/400.0641131.8+153%4.998.0-22.4%6121203鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線2JNRLH60/LB 1A-240/300.0651133.9+157%1.3384.3-33.3%6261204鋁包殷鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線2JNRLH1 /LBY-230/350.0701144.1+177%6.