摘要:在架空输电线路当中,导线是其中的重点组成部分,同时,在架线工程当中,其在整体投资总额当中也占据着非常大的比重。在实际工程建设中,要想保障工程质量,即需要能够从较多方面对其进行综合性的考虑,不仅需要对线路基础以及杆塔问题进行考虑,且需要对金属强度以及经济性方面因素进行满足。在本文中,将就新型节能导线在高压输电线路设计中的选型进行一定的研究。
关键词:新型节能导线;高压输电线路设计;选型
1、引言
在输电线路当中,导线具有着功率输送的重要作用,对此,做好导线技术方面的改良以及科学选型则成为了线路设计当中的一项重点工作。在现阶段输电线路建设中,更多使用的为圆线同心绞钢芯铝绞线,对于该类导线而言,其在具体应用当中具有着较强的稳定性,且在后其维护以及施工运行方面具有着较为便利的特征,能够对现阶段我国生产建设需求进行满足。而在节能减排工程实施的过程中,新材料以及工工艺的应用也使得导线类型得到了较大的增加,面对该种情况,就需要能够做好新型导线特征的研究与分析,通过科学类型的选择进一步保障工程运行效果。
2、导线选择
某工程在建设中,将使用630mm2×4导线,在该规格导线当中,主要可以选择的导线类型有铝包钢芯铝绞线以及普通钢芯铝绞线,通常来说,工程在建设当中将使用钢芯铝绞线,而在现阶段积极提倡绿色可持续发展的情况下,也需要能够在节能方面加大考虑。在本研究中,将以四种不同的导线从机械特性、线路造价以及电气性能这几方面进行研究对比,并从中选择出最能够符合工程建设需求的导线类型。四种导线分别为:普通钢芯铝绞线JL/G1A-630/45、钢芯高导电率铝绞JL3/G1A-630/45、铝合金芯高铝绞线JL1/LHA1-465/210和中强度铝合金绞线JLHA3-675。
3、电气性能比较
性能方面,首先要对导线的载流量进行研究比较,在事故运行模式下比较,在该种情况下,系统过负荷能力将对线路最大容量产生影响。在导线过载流量方面,其具有着较多的影响因素,其中,气象条件即是一种重点影响因素,在该方面计算当中,需要保证不同类型导线都能够处在一个合适的温度环境下,以此在长期运行当中避免导线因温度升高影响到自身强度,且能够保证导线的使用寿命不会因此受到影响。对于钢芯铝合金绞线钢芯铝绞线两者来说,其正常工作温度在70至80℃之间,如果温度超出该范围,则将影响到其电气性能。在规定当中,规定了在必要情况下,可以采用温度为80℃,而经过对导线输送功率方面的计算可以了解到,在极限输送功率以及载流量方面,不同类型导线没有存在明显的差异,但其中节能导线表现效果更好。
4、机械性能比较
第一,弧垂特性,对导线在气温40℃情况的弧垂特性进行研究,根据对比发现,中强度全铝合金导线在弧垂特性方面具有着更好的表现,在实际工程应用当中,能够对杆塔受力截面以及使用高度进行减少,在此基础上对工程应用优势进行体现。钢芯铝绞线同钢芯高导电率绞线在弧垂特性方面具有完全相同的特点,而钢芯铝绞线同铝合金芯铝绞线在该类特性方面情况相近;第二,风偏角。当基本风速处于27m/s时间,根据实验发现,因中强度铝合金绞线同铝合金芯铝绞线具有着较小的垂直荷载,在导线摇摆角方面则将更大,而在钢芯铝绞线同高导电铝绞线两者间,则具有着相同的风偏角。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计单位在对通用设计杆塔应用时,在对铝合金绞线进行使用时需要对塔头间隙引起重视;第三,覆冰过载能力。在对导线覆冰过载能力进行计算时,需要保证弧垂最低点张力需要在额定张断力的70%以内,悬挂点张力需要控制在额定拉断力77%以内。在具体验算中,其风速为10m/s,气温为-5℃。根据试验发现,因中强度铝合金绞线具有较轻的重量,在过载冰厚以及导线弧垂方面则具有着较好的表现,铝合金芯铝导线同两者相比在过载冰厚方面表现较差,而钢芯铝绞线过载能力在两者间。从过载能力方面分析来看,当覆冰厚度为5mm时,几种节能导线过载允许冰厚都在20mm以上,能够对普通输电线路轻、中冰区的应用要求进行满足,在裕度方面具有较好的表现。
5、导线适用范围
对于节能类导线来说,其同普通铝绞线相比,在总截面想等的情况下,通过对导线直流电阻的降低实现导线导电能力的提升,在对输电损耗进行减少的基础上获得节能效果。根据节能导线特点,其在工程建设当中适用的条件为:第一,同普通铝绞线相比,高导电率铝绞线同其在机械特性方面具有相同的表现,仅仅在导电能力方面具有提升,在实际设计与运行当中,不需要对其进行特殊考虑,能有效对施工效率进行提升,可直接对钢芯铝绞线替代应用;第二,铝合金铝绞线在防腐性方面具有较好的表现,如线路在防腐方面具有较高的要求,可以优先对该类型导线进行选择应用;第三,中强度铝合金绞线在本文几种导线当中具有着最好的节能效果,在最大负荷小时数高、大输送风功率的线路应用当中具有着更为明显的节能优势。同时,因其具有较大的导线张力,也将提升耐张塔耗钢梁,适合应用具有较小耐张塔比例的线路当中。
6、配套金具与施工方式
在普通钢芯铝绞线应用当中,其所使用的连接金具也能够应用在节能导线当中,并没有存在其余特殊方面需求,而仅仅中强度铝合金绞线以及铝合金芯绞线在接续管以及耐张线夹方面需要进行适当调整。间隔棒、悬垂线架以及联接金具方面都可以对现有的定型金具进行应用,并不需要使用新金具。施工方面,常规铝绞线施工当中所使用的设备以及安装方式也能够较好的应用在节能导线当中,在具体施工中,在架线放线段长度、连续过滑车数量以及牵引力方面不存在特殊要求,在实际处理中也不需要通过特殊措施的应用对导线进行保护。对于本研究当中几种导线,其在跳线、档内金具以及悬垂方面同普通导线相比并不存在差异,在实际施工中可根据其截面对定型金具进行直接选择。内部结构差异情况的存在,则使得中强度铝合金绞线、铝合金芯铝绞线在接续管以及液压耐张线夹等方面同常规导线间存在着差异,其中,全铝合金绞线仅仅需要进行一次压接即可,在施工当中具有着更为便利的特征。
7、结束语
在上文中,我们对新型节能导线在高压输电线路设计中的选型进行了一定的研究,通过将节能导线在输电线路上的应用,能够在对电能进行节约的同时对电能利用效率进行提升,且在线损指标方面具有较好的表现,需要在施工中根据工程实际做好节能导线具体类型的选择,提升线路运行效果与经济性。
参考文献
[1]秦君,杜欣慧.新型节能导线在500kV输电线路设计中的选型方法[J].现代工业经济和信息化.2014(16).
[2]张庆.输电线路新型节能导线选型与技术经济比较分析[J].中国外资.2013(20).
[3]江建华.钢芯铝型线绞线与钢芯铝绞线的主要性能对比[J].电线电缆.2012(01).
[4]赵新泽,周权,高伟.钢芯铝绞线同层线股间接触有限元分析[J].三峡大学学报(自然科学版).2011(01).
论文作者:孙伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
标签:导线论文; 绞线论文; 铝合金论文; 节能论文; 线路论文; 强度论文; 工程论文; 《电力设备》2017年第10期论文;