摘要：在电力生产和传输过程中，会消耗大量的资源和能源，通过使用节能型材料降低电力生产、传输过程的能耗，是电力行业可持续发展的基本措施。近年来，节能导线的研究和应用受到了越来越广泛的关注，进一步降低导线自身电阻，实现传输过程的零能耗、低能耗，既符合节能环保目标，又能帮助电力企业降低电力生产和传输的成本。因此，对节能导线在输电线路中的应用进行研究具有重要的现实意义。
关键词：节能导线；输电线路；应用方法
1节能导线型号及特点
在电力工程项目施工的过程中，为了确保导线的强度，传统的导线都是以钢芯铝绞线为主的，其内部的铝制导线主要是用来传输电能，钢材是为了提高导线的强度。传统的导线具有强度高、结构简单、设计方便以及成本低等一系列优点，但是随着时代的发展与进步，其已经无法满足现代电力传输的需求了，因此各种节能导线被不断的研制开发出来。目前，我国常用的高导率节能导线型号主要有以下三种：
1.1钢芯高导电率铝绞线
铝是一种导电率极好的金属，但是因为其强度过低因此无法直接作为导线材料。在电力导线制作的过程中，铝通常会以合金的形式来作为导线中的一种材料。通常情况下，铝合金中铝的纯度越高其导电率就会越高，但是随着铝含量的增加，会导致合金的强度以及机械性能下降，从而影响导线的整体性能。再加上钢芯高导电率铝绞线的制作成本较高，在一定程度上限制钢芯高导电率铝绞线的推广应用。在进行钢芯高导电率铝绞线制作的过程中，在现代工业技术下，通过对合金的有效控制以及拨拉工艺的操作，可以有效的提高导线的导电率，同时还能够确保导线的强度，在提高导线整体性能的同时也能够降低导线的荷载，有效的而降低了导线的制作成本与工程的整体造价。
1.2铝合金芯高导电率铝绞线
铝合金芯高导电率铝绞线通常是将53%的铝合金芯取代传统的电缆芯而形成的一种新型节能导线，在这种导线内，内部的承载部分也具备了一定的导电能力，改进后的导线具有较好的导电性，能够有效的降低电能传输过程中的线损，实现能源的节约。铝合金芯高导电率铝绞线相对于传统的导线而言要轻得多，在同等载流情况下，铝合金芯高导电率铝绞线的整体张力以及垂直荷载要远远小于普通的带线，并且其整体强度并不会因为导线质量的降低而有所下降，因此在施工过程中不需要进行任何特殊的防护施工，在实际的应用中能够有效的降低线路的整体投资。
1.3中强度铝合金绞线
中强度铝合金绞线是通过非热处理工艺制作而成的，其具有较好的导电率，并且因为成本低、质量轻以及强度高等一系列优点得到了十分广泛的应用。目前，我国电力行业内所用的中强度铝合金绞线材料主要是以58.5%IACS铝合金为主，通过合金来替代传统的钢芯铝绞线，有效的降低导线中的电阻，使得线路中的线损得到有效的降低，实现节能的目的。中强度铝合金绞线的相对于传统的导线而言，具有质量轻、强度大、导电率高等一系列优点，其在实际的运行过程中，能够有效的降低电晕损失以及无线电干扰。在实际的试验中经过测量发现，中强度铝合金绞线的强度是传统导线的1.5倍，因此在实际的使用过程中能够有效的避免导线出现鼓包问题。中强度铝合金绞线因为强度高、质量轻，因此在实际应用时能够全面取代传统的导线，能够在普通的塔杆上进行设计应用。
2节能导线在输电线路中的应用
2.1节能导线的电气特性
2.1.1电磁环境
在相同施工条件下，即系统条件、相序排列、分裂间距和分裂数相同时，3种节能导线相比于普通导线，表面场强基本相同，无线电干扰水平和可听噪声水平也十分相近，因此节能导线的选型不受电磁环境影响。
2.1.2载流量
在220kV电路中，不同类型导线的载流量如下表所示。从表1中可以看出，三种节能导线的载流量相比于普通导线均有所提升，但提升效果并不明显，因此，采用节能导线不会对传输线路的容量产生影响。
2.1.3损耗特性
还是以220kV输电线路为例，对普通导线与各类型节能导线的导线损耗特性进行对比，经过计算得出，在200MW输送容量条件下，三种节能导线的导线的电能损耗分别为16.70、16.31和17.00kW/km，均小于普通钢芯铝绞线的17.43kW/km。因此，节能导线具有显著的节能效果。
2.2节能导线的机械特性
2.2.1弧垂特性
采用实证分析方法对节能导线的机械特性进行分析，并与普通导线进行对比。在研究其弧垂特性时，选取33个交流输电工程作为研究样本，样本中共使用11种型号的普通钢芯铝绞线，3种新型节能导线均有应用，通过分析不同工况下相同截面积的普通导线和节能导线的弧垂特性可以发现，新型钢芯硬铝绞线的弧垂特性与普通导线完全一致，铝合金芯铝绞线的弧垂特性也与普通导线相近，只有铝合金绞线比普通导线的弧垂小，在400m档距高温条件下，铝合金绞线比普通导线的弧垂小0.4～1.7m。
2.2.2风偏角
根据33个线路工程的计算结果对新型节能导线对风偏角进行分析，同样普通绞线的风偏角进行对比。分析结果表明，新型钢芯硬铝绞线的风偏角与普通导线完全一致。在垂直、水平档距的比值为0.85条件下，铝合金芯铝绞线和铝合金绞线的风偏角比普通导线大2°～6°，约占6%～12%。因此，在新型节能导线的工程施工中，要合理选用塔型，调整好档距。
2.2.3覆冰过载能力
同样对33个线路工程的计算结果进行分析，在三种节能导线中，新型钢芯硬铝绞线的覆冰过载能力与普通导线完全一致，铝合金芯铝绞线的覆冰过载能力比普通导线略小，在400m档距条件下约小0.2～2.7m。铝合金导线的覆冰过载能力与普通导线基本相似，同样在400m档距条件下，若导线截面积大于300mm2，则覆冰过载能力比普通导线大0.2～1.5m，若导线截面积小于等于300mm2，则比普通导线小0.5～2.3mm。在节能绞线的应用过程中，若覆冰在15mm以内，可以使用铝合金芯铝绞线或铝合金导线代替普通导线，若覆冰超过15mm，则要进行计算后再决定使用何种类型的导线。
3结语
随着节能导线的种类、材质以及结构不断的改变和革新，导线的输电效率也日益趋于理性状态，不过节能导线的替换和普及也不是一个迅速的过程，这往往需要根据特殊的环境以及外界的干扰因素进行综合考虑，同时充分利用各类节能导线的机械、导电等各项特点，从而发挥节能导线的最大应用价值为电力行业以及更多的用户提供服务。
参考文献：
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[3]席菲菲.简析新型节能导线在输电线路工程中的运用［J］.科技展望.2014，11(11)：144～147.
论文作者:曾泽铭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/29
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