浅谈在输电线路中应用节能导线的经济效益

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈在输电线路中应用节能导线的经济效益范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：本文简要的介绍了输电线路中应用节能导线的种类，材料选择，并讨论了其节能效果与经济效益。

关键词：输电；节能；经济效益

Abstract: This paper briefly introduces the application of energy-saving wire type, transmission lines in the selection of materials, and discusses the energy saving effect and economic benefit.

Keywords: Transmission; energy saving; economic benefit

中图分类号： TM721文献标识码：A文章编号：

0引 言

导线作为功率输送的媒介载体，对于传输电的线路设计规划上一直以来都是一个核心内容与问题。在新建的传输电的线路中，以铝绞线做的钢芯在实际应用中利用的比较广泛，在这么多年的使用运行的实践应用中可以知道，以铝绞线为钢芯的电线具备机械的稳定、运行施工和维护方便、电气的性能等特性，对于我国大部分生活地区的气候条件和其所处环境都可以很好地适应运行。

从近几年以来开始，我国的经济、社会以及文化的快速发展对传输电的线路导线的质量提出了更高要求标准。依据在实践中人们对实际应用中的节能产品的定义和分类所做的划分，在运输电能的过程中对于能量的损耗和节能效果具有明显的效果，而且同时还具备了在投资合理回收期时的导线也可以收入到节能导线的范畴里。这对于节能导线概念中的特殊导线制作的产品，其中主要有具备耐热性能的铝合金制作的导线和软铝材质的导线两大类，但是因为受到特殊工艺和结构材料的影响限制，这两大类的导线对运行施工的过程要求也很高，只适用于类似增容线路还有局部的示范工程使用。主线路所使用的新型节能导线，采用例如具有高导电效率的以铝绞线为钢芯的电线、以铝绞线为铝合金芯的电线还有中强度全铝合金绞线的节能效果较好、寿命全部周期使用费用较低，具备替代常规使用的以铝绞线为钢芯的电线大范围推广的价值。

1节能导线原理

由实际应用证明，腾空传输电的线路导线的传输电的线路损耗的多少是由直流电阻大小所决定的。日前，传输电的线路工程中广泛应用的以铝绞线为钢芯的电线输送电能一部分是为铝导体，其性质是“电工硬铝”，其导电率（ISAC）处于“60~60.5%”之间。假设，如果能试图将直流的电阻下降到可以提高其导电率，一定可以降低电能的传输过程中能量损耗，并在经济上带来可观的效益。采用节能系列导线作为节约资源传输电导线线路耗材其主要的种类及其特性采用节能型导线作为资源节约型传输电的线路，其最为突出的优点是在运行时就可以减少能源的损失，因此通常人们又称其为：节能型的导线。根据其自身的结构、铝充当导体时经过人员处理后的技术参数和导线的应力转变的差别，产品类型主要可以分成为三个系列:(一)节能型低蠕变导线；(二)节能型增容导线；(三)节能型扩容导线。

节能型低蠕变导线的结构和传统导线使用以铝绞线为钢芯的电线ARCS相比具有相同的结构特点，两者的区别在于以铝绞线为钢芯的传统电线是用硬铝线制作而成的，但是节能型低蠕变导线则使用软铝线制作而成。美国和加拿大约在上个世纪70年代就开发了该产品，并称其为SCSA，到上个世纪80年代时，世界上习惯上又通称为ASCS，但ASCS对钢线并未作一些特殊上处理。钢芯软铝绞线的蠕变量最关键是取决于钢芯材质，节能型低蠕变导线就对钢芯预先进行处理，就是去除了钢芯结构内部可以引起的初伸长和在蠕变前期的快速伸长的部分，因此得到了偏低的蠕变量。所以，当导线在比较高的温度下运行时，最后的弧垂便不会受到铝线长度的影响。从制造过程角度来说，这种结构的制造过程手段比较容易达到，就是只要使导线的铝导体改为软铝线就可以达到，扩容导线的构造和增容导线大体相同，主要区别是针对铝导体和铜芯间隔设置了间隔，在间隔上填充抗高温的优质油，可以保证在200 ℃ 下不出现滴流，物理滴点达 大于300℃ 。实现是抗腐蚀同时维护钢芯的目的。在钢芯承受应力情况之下，导线的弧线性质将完全依赖于钢芯的性能，钢芯的热膨胀参数 11. 5 *10-4℃ ，大约是铝的 1/3。当扩容导线接近150℃时，钢芯的弧线量和对应的钢芯与铝芯在环境温度为30℃，工作温度为80℃时可以保证一致，所以，此种情况下的载流量可以增加1倍，同时保证了线路的安全性。扩容导线的结构力学性能和间隔型导结构线大致相同，构造上是钢芯负荷，分析具体的结构的话、电气数据、工程措施等都比间隙型导线好。

2 输电线路节能导线的选择

在国内市面上常见的多线路输电系统中，导线通常为复合型材料。这个类型的导线一般是高温韧炼处理后的的铝软导体，耐拉强度不高于 80MPa。虽然在输点能力的相关参数好于普通导线，但是导致耐拉强度比较低，在操作放线过程中经常发生表面的损伤。同时，在发生多道滑车情况下很容易发生永久性变形，出现电能损耗上升。所以铝铁合金芯铝绞线与中等强度全铝合金绞线通常应用于取代铝钢比值较小的普通导线，应用上领域限制比较严格。钢芯高传导能力铝线绞线可以从设计结构层面上改变普通导线的格局，可以达到不降低导线强度，实现可以替代多种铝钢比例的普通导线的目的，开阔了应用范围，受到欢迎。

3 经济效益比较分析

针对与多回路输送容量达到3232 MW 的常规500kV交流性线路，耐张塔比例达到 0. 1、经济性使用寿命为30年、施工周期为2年，一次投资为70%、二次投资为30%。年损耗上线为 3 750小时、电力施工回收率为 10%，三种绞线分别按原价格的5%、20% 和24%上浮，比较节能导线与常规钢芯铝绞线的经济性很好; 当采取常规设计塔型模式的情况下，高导电率铜芯铝绞线每年费用比较低，当使用新设计塔型模式，高导电率钢芯铝绞线与铝铁合金芯铝绞线维护费用相差比较小，因为低强度全铝合金闸线的导线一次性投资较大、塔自身重量符合较大，当年投资费用计较高吗，高导电率钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线1.7～4.5年即可回收投资，但是中强度全铝合金线路就需要4.4～8.5年。

3 常见问题的讨论与改进意见

资源节约型输电线路选用的导线，材料上是使用特高强度的钢芯软铝模式绞线，并必须实施应力转移的处理工艺，可以保证软铝型线承受的应力能快速的地转移到钢芯截面，特高强度的钢芯可以承承受铝制线所负担的拉力。因为钢芯的强度很高，这种情况下导线承受的应力可以在受力极限之下的允许范围内，可以避免钢芯负担过大而缩短导线使用寿命。实践证明，在应力的转移情况下，导线的热膨胀参数明显降低，同时拐点不清晰。从线路的设计模式来说，因为热膨胀参数的数值是不变的定值，因此在弧度计量的时候，允许把相应的数值直接代入公式计算。对于新建成的线路的导线部分而言，比较合理的把允许的工作温度上线定位在 140 ℃，没有必要达到的最高温度上线。原因是我国导线的允许工作温度是50~70℃，当室温温度为45℃时，100℃的载流量已占到 60 ℃时载流量的不小于250% ，经过应力转移后的优质导线弧度，可以实现常规导线在90 ℃的弧度量一致。如此线路可以实现能增容100% 的潜能。软铝虽然在240℃ 长时间的工作，检测耐热铝铁合金线的温度，即 240 ℃下一小时的强度残存率不大于90%，强度也不出现降低，但是此种材料有质地软、强度差、易擦伤等缺陷，造成线路的设计和施工造成负面影响，有待改进与提高。

4结语

节约能源是我国经济快速优质发展的一项重要方向。伴随着我国超高压、特高压输电线路的应用，长距离大容量的电力输送中功率损耗与电能损耗已相当可观。所以整体衡量线路年运作费用、消耗的费用与财力投入的周期等因素，运用动态法调查经济电流量和导线截面有较大的经济性。此外，提升导线的导电材料的导电能力，可以用复合材料取代钢芯，科学合理的选择导线材料对输电线路的节能降耗有这巨大的意义，可以积极的应用推广。

5 参考文献

[1]国家电网公司部门文件—关于组织推荐基建推广应用新技术的通知，基建设计[2012]64 号.

[2]国家电网公司输变电工程通用设计—220kV 输电线路分册，2011年版.

[3]韦洁.用节能导线“编织”资源节约型电网[N].国家电网报，2012-01-31 (001).