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摘要：导线的选择是输电线路设计的重要课题。导线方案变化会引起杆塔和基础工程量的变化，其对整个工程的造价影响是巨大的，关系到整个线路工程的建设费用及建成后的技术特性和运行成本。对于特高压直流输电线路而言，其输送容量大，运行电流大，电能损耗相当可观，消耗在电能损失上的费用巨大。故在特高压直流输电线路导线选择时，要充分考虑电能损耗的影响。对于普通钢芯铝绞线，导线截面越大，荷载越大，需消耗的塔材、基础、绝缘子、金具等越多，导线的消耗量越大，导致工程初始投资增加。而随着导线截面增大，导线电阻减小，在输送相同容量电能时，电阻损耗小，且大截面导线的电晕损耗也相对较小。本文分析了大截面导线在特高压直流输电线路中的应用前景。
关键词：大截面导线；特高压直流输电线路；应用前景；
随着电力施工技术的快速发展，我国电力网络日益严密，同时我国耕地面积日益短缺。近些年来电力形势日益紧张，在输电线路施工中，特高压输电线路的大截面导线架线施工对耕地面积使用要求较小，土地资源较为节约，适合于长距离建设，因此具有广阔的发展空间。
一、大截面导线
根据计算，在热容量限制内，单位长度导线的电阻随着导线截面增大而减小，输送功率因此得到提高，允许载流量将增大。大截面导线就是指常规的最小截面超过经济电流密度所控制的导线。由于超高压输电线的周围会产生很强的电场，而架空导线的主要绝缘介质是空气， 因此当导线表面的电场强度达到一定数值时， 该处的空气可能被电离成导体而发生放电现象，这种放电现象除了损耗输电功率外，还会产生电磁辐射。随着导线截面的增加，输电线路的表面场强减小，因此，大截面导线的运用具有广泛的市场价值。同时，输电线路采用大截面导线，无线干扰与噪音污染也大大降低。由于承受更大的应力，虽然一次性投资会增大，但其使用使用寿命较长，因而特高压输电线路大截面导线具有广泛应用的前景。根据国家电网公司工程规划及相关特高压线路的特点，导线选择时，在电气特性、机械性能、经济性等方面需综合考虑的因素。为今后特高压输电线路更大输送容量考虑，目前国内电力系统正在进一步论证1000mm2 及以上规格大截面架空导线的工程选型方案。
二、大截面导线在特高压直流输电线路中的应用
1.预紧线操作。分布于各放线区段的多余导、地线必须在紧线前抽回，为了方便后续紧线工作的开展， 按照标准值偏大10%左右进行使导、地线弧垂比计算。预紧线操作工艺流程及其注意事项如下：在同一个放线区段内，进行多个耐张段进行跨越时，要注意应首先对所有耐张段同时进行预紧线，在整个放线区段内，根据标准值进各耐张段的弧垂的工艺， 在牵引场或张力场进行导、地线预紧线操作。
2.紧线原则。在耐张段一侧，首先耐张塔软挂，然后在耐张段另一侧进行耐张塔的紧线作业，以耐张段为单位进行紧线操作作业。如果紧线段跨多个耐张段时，应对各耐张段分别紧线，一般可对同一个紧线段内的多个耐张段同时紧线， 也可以先紧与距离较远的的耐张段，再紧次远的耐张段。应尽量靠近直线夹固定反向临锚卡线器。确保直线悬垂串处于竖直状态，调整反向临锚钢丝绳张力。按承受全部紧线张力选择过轮临锚的临锚工器具和反导线本线临锚工具；按承受1/4 紧线张力选择反向临锚。锚线布置应符合杆塔设计条件，一般规定锚线角度不应大于20°。为保证超高压输电线路建成后的运行质量，在张力架线全过程中必须对导线采取严格的保护措施。必须按合理程序装设和拆除临时接地，使架空的线路在施工。
3.导线升空。在本紧线段紧线之前， 当选择直线档作为牵张场地时，导、地线必须要实施升空操。一般在操作档进行导、地线升空操作。不可以因本紧线段紧线而造成上一紧线段的弧垂、同相子导线弧垂差、相间弧垂差发生变化。
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4.耐张塔紧线作业。导线预紧线在牵引场或张力场进行。导线预紧线操作，宜以张力放线施工段作为紧线段， 以牵张场相邻的直线塔或耐张塔作预紧线操作塔。在对接及紧线过程中，应充分考虑耐张组装串的结构特点，采取可靠的平衡措施，避免造成金具和绝缘子的损伤。耐张塔紧线分为两种：①导线在地面锚线时的耐张塔紧线；②导线在中间锚线时的中间耐张塔紧线。中间耐张塔紧线是指放线施工段两端牵张场侧的耐张塔已挂线， 在施工段中间耐张塔的紧线。在紧线前，中间耐张塔紧线时，通过“通用锚线工具”，将耐张组装串与导线对接，在两侧锚线卡线器之间断线。导线横担的非紧线侧已挂导线或已打上平衡拉线是本耐张塔应具备的条件， 然后再进行使导线与耐张串对接（锚接）操作流程。2
5.弧垂观测与调整。架空线弧垂是指以杆塔为支持物而悬挂起来的呈弧形状的曲线。紧线施工前，技术人员需根据线路杆塔明细表中技术数据、线路平断面图和现场实际情况，选择弧垂观测档。弧垂观测人员根据紧线时本观测点的温度查找观测档对应的观测角，将仪器观测角度调整到弧垂观测计算表中对应的角度，选择弧垂观测档应以能全面掌握和准确控制紧线段应力状态为条件选择弧垂观测档，弧垂观测时，调整仪器的观测角为对应温度计算的观测角，待调整导线张力，使视线与导线相切，此时导线的弧垂即为设计弧垂值。
三、前景分析
1.型线导线。型线同心绞架空导线是将型线结构的铝导体和圆线结构的钢绞线同心绞合形成。在国外，尤其是在发达国家， 型线同心绞架空导线已应用多年，但在中国还处于起步阶段。一是导体截面利用率高。经测算，同等截面导线直径可减小10%～15%，可显著降低风荷载；同等直径导线截面可增大20%～25%，显著提高输电能力，减少线路损耗； 如果保持同等输电能力和同等直径，型线导线可使用更多的加强钢芯，可提高导线的拉重比，提高导线弧垂特性。二是改善导线表面粗糙度。一般圆线导线的表面粗糙系数m=0.82，而型线导线表面较为光滑，表面粗糙系数可达0.90 以上， 可提高导线的起始电晕电压，减少对周围环境的影响及降低电晕损耗。
2.光纤复合架空地线分段绝缘接地方式。光纤复合架空地线(OPGW)一般采用逐塔接地的运行方式。但研究认为，OPGW 逐塔接地/分流地线单点接地的运行方式将导致极大的电能损耗，尤其对于超长距离的特高压线路。OPGW 采用逐塔接地方式的电能损耗至少是采用单点接地或全线绝缘方式的1150倍。因此，分流地线和OPGW 均采用分段绝缘单点接地或全线绝缘方式， 可大大降低电能损耗，是输电线路节能降损的优选技术之一。对于1 个不开断耐张段OPGW 来说，OPGW一端接续塔利用绝缘引下夹具进行绝缘引下，而另一端接续塔仍然采用常规的接地引下。但对于2 个不开断耐张段OPGW来说， 则将OPGW光缆的绝缘端放在同一接续塔上， 而另一接续塔B 两侧OPGW光缆则都接地，这样接续塔两侧的OPGW光缆可以采用常规的OPGW接续盒，接续塔可以采用高压隔离绝缘光缆接续盒。此方案不仅减少了绝缘接续的工作量，又节省了1 个高压隔离绝缘光缆接续盒，因此经济性更优。
目前，我国电力建设，面临大规模、远距离输电以及全国联网的需要，大截面导线加工施工是输电线路施工的重要内容，研制开发更大截面架空导线成为保证今后我国特高压电网建设的重要环节。我国经济飞速发展的今天，发展特高压输电势在必行。
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论文作者:丁怀德
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：导线论文; 截面论文; 线路论文; 地线论文; 特高压论文; 线段论文; 输电线论文; 《电力设备》2017年第34期论文;