关于新型导线在高压输电线路增容改造中的应用探讨

周　菲（国网北京市电力公司检修分公司）

关于新型导线在高压输电线路增容改造中的应用探讨

周菲（国网北京市电力公司检修分公司）

当前，随着我国经济发展速度的不断加快，对于电力的需求也进一步增加，而传统的高压输电线路由于多年的运行，无论从输电量或是输电距离，都已无法满足现阶段经济发展所需大容量输电线路的需要，对高压输电线路进行增容改造成为了必然趋势。同时，由于社会的发展和科技的进步，使得针对于高压输电线路的新型导线不断被研发和应用，在此就新型导线在高压输电线路增容改造中的应用，加以探讨。本文先对增容导线进行了概述，并进一步探讨了新型导线在增容中的应用，此方面研究，旨在为新型导线能够更加适应和促进高压输电线路的电力传输、为我国经济的发展做出相应的推动，尽自己的微薄之力。

前言

新时代背景下，我国国民经济增长迅速，电力发展日新月异。近年来，我国提出了“西电东送”以及“南北互供”等战略规划，这使得传统的高压输电线路已经无法满足现阶段高强度、大容量、远距离的输电需求，为此，需要进行高压输电线路的增容改造。同时，高压输电线路中的导线，无法承载远距离、大容量的电力传输，这导致采用新型导线也成为了必然。新形势下，随着科学水平与技术手段的不断提升，新型输电导线的应用，不仅能够极大的提升载流量，还具有导线性能优良、耐热性强、以及较强的抗拉性等优势，为我国高压输电线路的增容改造起到了良好的促进和保障作用。因此，对于“新型导线在高压输电线路中增容改造中的应用”研究，就具有极大的现实意义。

1　增容导线的概述

1.1增容导线

所谓增容导线，即是在架空输电线路中应用的一种特种耐热导线，也是线路增容过程中所使用的新型导线的总称。与传统的钢芯铝绞线ACSR（Aluminum Conductor Reinforced）相比，增容导线能够输送的电力更多、距离更远、容量更大。根据增容导线的性质，可将其分为两类：①节能型导线。此类导线导电率高，且随着载流和温度的升高，仍然能够安全运行。②增容型导线。此类导线不会因温度身高而改变材料的拉断力。具有良好的性能。

1.2增容导线的特性

（1）传统特性。①增容导线中的材料，要具有良好的导电性。这样便能够有效的降低输电过程中的电能损耗，根据实际应用分析，增容导线每增加1%的导电性，则会减少大约1.5%的线损。②增容导线还具有弧垂特性。这就需要增容导线要具有较强的抗拉力，以减少弧垂强度。

（2）施工特性。增容导线的施工特性主要涉及到施工方法以及金具应用两方面内容。施工方法指增容导线在进行施工时，不但要依照不同种类的特性，制定好不同类型的施工工序和方法，还要避免特殊设备的使用。金具应用是指增容导线中应用到的金属附件，其不仅与导线有关，还与杆塔联系紧密，若有损坏，则会造成线路故障，在与增容导线进行连接时，要确保符合耐热的性能［1］。

2　新型导线在高压输电线路增容改造中的应用

2.1耐热铝合金导线及应用

耐热钢芯铝导线基于在传统铝合金材料中添加金属元素的原理，使导线中铝合金材质的耐热性能有所提升。其耐热性能较之传统钢芯铝绞线有很大增加，能够确保输电稳定与电力的远距离传输。在高压输电线路不断输电的过程中，会由于线路运行温度的替身个，而产生出线路的电能损耗，进而增加了输电的运营成本。尤其针对我国电力输送战略中的东西跨度与南北跨度间距离较远，所造成的耗损和运行成本则会呈递增趋势。耐热铝合金运行温度通常控制在130℃左右，经过长期的分析和计算，得出此种增容导线产生的效益较高，且成本消耗较低。此外，若采用此种增容导线，将会使线路中的弧垂增大，对此可通过改造杆塔等方式进行有效处理［2］。

2.2碳纤维复合芯铝绞线及应用

（1）碳纤维复合芯导线结构和特点。碳纤维复合芯铝绞线ACCC（Aluminum Conductor Composite Core）结构为：外侧由梯形截面的铝绞线包裹，内侧是由玻璃纤维包裹的碳纤维棒作为导线的芯线，详见图1。

图1　碳纤维复合芯铝绞线结构图

其结构特点为：便于将直线接续管和导线的压接强度有效提升，同时，电位差不会在外部铝绞线和内部碳纤维芯棒中产生，能够有效的避免其中的铝绞线受到电化腐蚀。并且，铝绞线结构均为梯形截面构成，对导线中的电晕初始电压有较大的提升作用，此外，碳纤维复合芯铝绞线还能够有效的减少电晕损失、降低电晕噪声等功能。其施工特点为：首先，碳纤维铝导线不具备电磁损耗和热效应，同等条件下，较之传统钢芯铝导线的导电率更高、且运行温度更低、抗拉强度更大、弧垂更低、以及能够减少大量的输电损失。另外，碳纤维铝导线的芯棒要远小于传统的铜芯铝导线芯棒更加的轻。但需要做出衡量的是，碳纤维铝导线在价格上要远超钢芯铝绞线，大约是后者的5倍左右。

（2）碳纤维铝绞线的应用。采用碳纤维铝绞线作为高压电力传输的导线，则应当注意以下应用细节。①采用已有的设备，如张力机和滑车等。应当充分确保放线滑车高度为张力机的主轮与最近铁塔距离的1/3。②若碳纤维铝绞线在应用过程中出现损坏等情况，或进行截断坏点或利用接续管连接。③为解决碳纤维铝绞线的碳棒复合芯过45°转角塔时较易存在断裂的现象，应重新进行压接并进行牵张场的划分，避免因直接连接而出现的导线故障问题［3］。

2.3铝基陶瓷纤维复合芯铝绞线及应用

（1）铝基陶瓷纤维复合芯铝绞线的结构和特点。铝基陶瓷纤维复合芯铝绞线 ACCR （Aluminum Conductor Composite Reinforced）的结构为：此类导线的外侧，是在铝绞线中添加锆金属所制成的，内侧则是由成千上万细度极高的陶瓷纤维组成，且陶瓷纤维是按照同向顺序进行排列而成。与ACCC导线不同的是，ACCR导线需要由内外共同承担导线的导电性以及机械性。ACCR导线不仅具有热膨胀系数小、传导率高、抗腐蚀性强等特点，同时其质量约为传统的铜芯铝绞线的1/3，且其铝绞线均采用硬铝进行制作，故硬度较强，便于施工。

（2）铝基陶瓷纤维复合芯铝绞线的应用。在进行高压输电线路的增容升级中，ACCR导线的载流量约为铜芯铝绞线的2倍，且对于杆塔无过多需求，可采用铜芯铝绞线的杆塔继续供此导线使用，不仅提供出便利的施工与操作环境，还有效的降低了资源成本。

通过对几种新型导线进行对比，以及多年来反复的试验和探讨，可明确出：在线芯性能上，ACCC导线线芯具有最大的抗拉强度、最低的弹性模量、以及最轻的线芯比重和最小的热膨胀系数，机械性能最为突出；在铝绞线性能上，ACCC导线的导电率会随着梯形截面增加而增加；而ACCR导线，其载流量最大。

3　结语

综上所述，通过新型导线间的对比分析，能够清晰的了解到，几种导线都能够对载流量进行有效的提升、并能够有效的将高压线路的电力输送能力增加，从几种导线的增容应用分析，耐热铝合金导线与ACCR导线均是进行材料的创新，以达到增容导线的机理，而对于ACCC导线而言，其不仅是在材料上进行创新，更是对增容导线的相关结构也做出了相应的改变。在实际的高压输电下路增容改造中，尤其是进行“西电东送”以及“南北互供”等电力战略规范中，新型导线不仅能够起到有效的增容效果，有些导线更是能够减少电力传输过程中的资源成本，为我国电力输送行业的发展，做出了积极的推动作用。

［1］卢庆清.新型耐热导线在高压输电线路增容改造中的应用［J］.福建建设科技，2015，01：69～71.

［2］何 冰，刘新平，侯晓明，杨庆华.大城市输电线路增容工程中新型导线选择应用［J］.供用电，2009，01：58～61.

［3］李聚聪，郅 啸，陈静殊.新型导线在厦门220kV跨海通道增容改造中的应用［J］.青海电力，2008，S1：69～73.

TM75

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2095-2066（2016）26-0075-02

2016-8-30

周 菲（1988-），女，工程师，本科双学位，主要从事生产信息系统管理工作。