摘要:铝包殷钢芯耐热导电线是现今国内常见的新型导线之一,通常是由铝包殷钢芯和超耐热铝合金共同制成,与传统导线相比,其截面和弧垂差异不大,却能将输送容量扩大一倍,应用中也不存在线路走廊不适用的问题,但是高输电容量带来的线路和能量损耗问题也不容忽视。本文通过综述调研,对其技术特点进行讲解,介绍其应用情况并分析推广面临的问题,希望对其发展有所裨益。
关键词:铝包殷钢芯耐热导电线;技术特性;应用研究
铝包殷钢芯耐热导电线,也被称为倍容量导线,顾名思义,这种特种架空导线的输电容量非常可观,高效的完成了电力安全传输,节省了空间和土地资源,非常符合现代化社会对于用电的高要求,其技术特性和应用研究如下。
1 技术特性介绍
1.1殷钢的工艺特点
殷钢是一种零膨胀系数的合金,在金属功能材料中有非常重要的作用,运用在输电导线中可尽量避免松弛,但由于其强度不足,需要细晶化生产工艺增加其塑性,增强合金强度,以控轧控冷工艺和特殊低角度拉丝模拉丝使得丝材横截面晶粒尺寸控制在1-1.5μm,满足电导线要求。
1.2铝包殷钢芯耐热导电线物理结构
关注铝包殷钢芯耐热导电线的结构可发现,没有使用传统的钢芯,而是使用铝包殷钢芯,大大增强了导线强度,控制了弧垂;没有使用传统的铝股,而是使用超耐热铝合金;也就使得在固定的总截面中可以输送更大容量的电流。下图1为铝包殷钢芯耐热导电线的剖面结构图和样品图。
图1 铝包殷钢芯耐热导电线的剖面结构图和样品图
1.3铝包殷钢芯耐热导电线特性分析
与传统钢芯铝绞线相比,铝包殷钢芯耐热导电线在1/3的膨胀系数下保持了同等的强度,增加了抗腐蚀能力,满足不同的应用环境,下面将从性能特点、应用特点和技术问题三个方面对这种导电线进行详细说明。
首先是性能特点。简单的概括就是在等外径、等弧垂的情况下倍容,详细说明:第一,倍容量,殷钢芯导线可在210℃的温度下长时间运行,是传统导线在70℃时载流量的双倍;第二,同弧垂,导线运行时,由于温度升高,铝合金线部分张力会逐渐减少,当温度达到迁移点后,其张力会转移至铝包殷钢芯,其线膨胀系数使其在高温下弧垂不发生较大变化;第三,长寿命,由于铝基材料和外层绞合铝合金材质不存在电位差,这很好的避免了电化学腐蚀,增强其使用年限,调研发现使用时间在40年以上。
其次是应用特点。从施工方法来说,殷钢芯导线并无特殊,使用方便,因此常见在架空输电线路输电容量瓶颈区域使用,不需要进行杆塔改造,利用已有的线路走廊更换导线即可实现线路增容,没有弧垂隐患,控制了施工和时间成本,安全可行。
最后是技术问题。在实际的应用中发现,还存在一些技术瓶颈问题,主要如下:第一,线路损耗问题,有功损耗与电流的平方是正比关系,而在正常电流状态殷钢芯导线与常规导线不存在较大电阻差,这也就意味着倍容输送使殷钢芯导线损耗更大,专业的计算发现其损耗在一倍以上,能损费用是否对应用的影响还在调查中;第二,金具耐热问题,电流的增大会致使高温,也就对导线相接触的其他部分有了更高的耐热要求,包括护铝管、接续管、预绞丝等。
2 工程应用实例
铝包殷钢芯耐热导电线已经在部分电网规划和建设中得到应用,取得了不错的效果,以上海张银2013年电网规划和建设计划来说,为达到增容改造目的,对线路进行了全线拆除和导线更换,杆塔不做改变,全部使用铝包殷钢芯耐热导电线,改变导线后对测量其导线运行温度达到70℃,其增容前后弧垂进行对比发现,导线交叉跨越距离有所增加,幅度控制在20%-25%之间,可见其弧垂控制能力非常好,整体上来说增容后本线路运行良好,高效率的完成了高电流的输送工作,起到了改造的目的。
3 总结
随着社会发展,我们对电力的需求和要求越来越高,特别是在一些特殊的用电区域,传统的常规导线已经无法满足正常的电力运行,因此铝包殷钢芯耐热导电线的出现是解决许多的用电问题的有效办法。本文中对其进行了详细的介绍,首先说明殷钢芯导线是由铝包殷钢芯和超耐热铝合金共同制作,可在同导线截面下满足倍容量输送,且不存在弧垂增加问题;其次说明其存在损耗问题,从资产全寿命周期管理角度来说,可能会对其推广应用造成影响;最后是倍容量输送带来的温度升高使得配套的金具有了耐热要求,材料和工艺需要配套研制升级。除此之外,本文以一则运用实例进行具体分析,证明了其特性特点,可见对于现在的电力系统来说,铝包殷钢芯耐热导电线存在非常高的应用价值,只要做好了相关的配套工作,就可以便捷的完成改造,安全稳定的达到倍容量输送运行,建立更为高效的电力系统,当然我也相信在更多电力工作者和研究者的共同努力下,铝包殷钢芯耐热导电线中存在的问题也会渐渐得到解决,其应用范围也会大大增加,为人民谋福。
参考文献:
[1]顾俊杰,袁奇,戈睛天.铝包殷钢芯耐热导线的技术特性及应用[J].电力与能源,2014,35(5):594-596
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论文作者:戴雪瑾
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/18
标签:导线论文; 耐热论文; 容量论文; 技术论文; 线路论文; 铝合金论文; 对其论文; 《电力设备》2017年第16期论文;