节能导线特性及其在输电线路中的应用分析论文_段亚男,姚智,王忆莲

节能导线特性及其在输电线路中的应用分析论文_段亚男,姚智,王忆莲

(国网荆州供电公司检修分公司 湖北荆州 434000)

摘要:正如人们所知道的那样,随着浩浩荡荡的工业时代的结束,人们迎来了待其时代的来临,电力工业的快速发展给人民带去光明,其发展目标也是达到方便满足人们正常的生活,通俗点说这是一种便民的技术。新型节能导线应用技术正是这一便民措施的推广工作,伴随着人类的进步和科技的发展,新型节能导线应用技术应运而生,电气施工过程中对技术的要求十分高,所以在运行过程中引发故障的现象也不可避免,文章对节能导线特性及其在输电线路中的应用工作进行了分析。节能导线特性及其在输电线路中的应用分析

关键词:节能导线技术;在输电线路;注意事项;推广方向

1、前言

伴随着人类科技的飞速发展,节能导线技术已形成了一门发展的较好的专业学科,节能导线技术在电气施工应用现已涉及到广大人民的日常生活、居民安全、国民经济发展、城市规划等各方各面,是国民经济中起到了辅助的作用,随之增加的还有其工作的困难性与复杂性,节能导线技术施工安全管理就是一项人们目前面对的一大难题,虽然多年来有众多学者的研究经验,但是节能导线技术施工安全管理工作仍然有较大漏洞,危险点分析及预控也暴露出了相当多的问题。

2、简介技术原理

近年来,国内陆续研制出多种新型节能导线。与常规钢芯铝绞线相比,钢芯高导电率硬铝绞线、铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线三种节能导线的电气和机械性能基本相同,但节能效果明显,在输电线路建设中具有普及推广和应用价值。钢芯高导电率硬铝绞线:导线材料中杂质元素的比例是影响导线导电率的因素之一;同时材料内部的晶界、位错、固溶原子等微观缺陷也对铝导体导电率有不良影响,可通过细晶强化和颗粒强化减少微观缺陷对导电率的影响。铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线:合金单线主要材料成分由电工铝、镁、硅等材料合成,添加的元素主要是镁(Mg)和硅(Si),主要组成物为Mg2Si。在热处理状态下,Mg2Si固溶于铝中,并通过人工时效进行硬化,将硅化镁Mg2Si均匀地析出在合金单线的表面,使合金单线获得足够的强度和塑性。钢芯高导电率硬铝绞线:采用63%IACS高导电率铝线(国际退火铜导电率为100%IACS),替代普通钢芯铝绞线中的61%IACS铝线;铝合金芯铝绞线采用53%IACS高强度铝合金芯替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和部分铝线,导线外部铝线与普通钢芯铝绞线铝线相同;中强度全铝合金绞线全部采用58.5%IACS中强度铝合金材料。

3、技术介绍

3.1关键技术

1)钢芯高导电率硬铝绞线:考虑导线材料中各元素对导电率的影响,控制各元素的比例,运用TiC等专用细化剂对晶粒进行细化及强化,合理设计模具和压缩率,减少拉拔工艺增加的残余应力,同时采用型线的拉拔及绞制工艺的控制,确保生产过程中型线不翻转、不翘边。

2)铝合金芯铝绞线和全铝合金绞线:通过铝基体的合金化的配方组合,及加工工艺及热处理的控制,使其导电率、强度、延伸率上得到明显提高。

3.2技术指标

根据中国电力企业联合会统计数据,2010 年我国输配电线损电量达1710 亿kWh,全国输配电线损率为5.98%,折合5985 万tce。钢芯高导电率硬铝绞线和中强度全铝合金绞线已通过中国电力企业联合会的鉴定。该技术已在江苏省电力公司500kV 斗山至常熟南线路、220kV 南通西至常青线路中应用。

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1)钢芯高导电率硬铝绞线的机械参数与普通钢芯铝绞线相同,铝合金芯铝绞线、全铝合金绞线拉力重量比(弧垂特性)与普通钢芯铝绞线基本相当;在同等截面下,三种节能导线直流电阻降低约3%;

2)在等外径条件下,与普通钢芯铝绞线相比,三种节能导线产生的电磁环境、表面电场强度、可听噪声和无线电干扰水平基本相同。

3.3问题解决方法

随着工业时代进入新时代的来临,人们在追求更高生活标准的同时对技术的要求也随之增加。节能导线施工技术如果效率过低、安全性不达标不仅会对路面铺设这个系统专业的发展造成影响,而且对社会中各方面会产生负面的连带作用。但是由于受到,基础物理和应用物理发展的限制。节能导线施工技术到现在为止仍是一个技术难题。相关理论和技术,发展速度缓慢,甚至停滞不前的一让人无可奈何,造成此现象的主要原因有两点十分突出,一方面是基础物理进展缓慢,人们对其重视没有达到一定高度;另一方面,这项技术到目前为止并没有给人带来十分明显的重大危害,没有引起人们足够的重视。

4、推广前景

1)该技术是现有钢芯铝绞线的替代升级产品,各项机械性能参数没有变化。应用钢芯高导电率硬铝绞线可替代各种铝钢比值的普通钢芯铝绞线,节能效果明显。铝合金芯铝绞线、全铝合金绞线比较适合替代铝钢比值偏小的普通钢芯铝绞线,因此,能够采用常规导线的新建线路,均能采用该技术。2010 年我国输电线损电量1710 亿kWh,若到2015 年,其中20%输电线路能够采用该技术,损耗降低3%,则总损耗可减少10.26 亿kWh,约为36 万tce。

2)建设规模:500kV 同塔双回输电线路,4×JL/G1A-630/45 导线,线路全长约27km。主要建设内容:将原设计方案的常规钢芯铝绞线替换为等截面的高导电率硬铝S/Z 型绞线,杆塔和金具不变,主要设备包括JL (GD)/G1A-630/45高导电率硬铝S/Z 型绞线。与普通钢芯铝绞线相比投资额增加390 万元,建设期2 年。年可节约电139.3 万kWh,折合487.6tce,年节约41.8 万元,投资回收期9.3 年。

3)建设规模:220kV 同塔双回输电线路,2×LGJ-630/45 导线,线路全长约9.5km。主要建设内容:将原设计方案的常规钢芯铝绞线替换为等截面的高导电率硬铝S/Z 型绞线,杆塔和金具不变,主要设备包括JL (GD)/G1A-630/45 高导电率硬铝S/Z 型绞线。与普通钢芯铝绞线相比投资额增加60 万元,建设期2 年。年可节约电23.8 万kWh,折合83.3tce,年节约7.1 万元,投资回收期8.5 年。

5、结束语

在人类科技文化迅速发展的今天,智能思想已逐渐深入人心,未来社会将是一个智能的安定的社会。人们对此抱着美好的憧憬的同时,政府及民间企业对其投资也十分巨大。节能导线特性及其在输电线路中的应用技术在人类未来社会中将起到至关重要的作用,它是发展现代智能家居的工作基础,为人们提供发展便利。愿我们的生活多一分智能,心情多一丝愉快,展望未来希望我们给予岁月文明。

参考文献:

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论文作者:段亚男,姚智,王忆莲

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/8

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