摘要：本文通过对输电线路的损耗分析，阐明了降低导线交流电阻为降低线损的主要方向，并根据工程节能要求提出节能导线应有的特征，不仅要建设费用节省，还需运行损耗小。经过对节能导线类型分析，全生命周期年费用法分析，对节能导线进行选型进行了一定的分析，并且在这个基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够给予业界同仁提供出一定价值的参考。
关键词：高压；输电线路；节能导线；选型；分析
1导言
随着社会的进步和经济的发展，人们对电力的需求快速增长，传统的输电方式已经难以满足需要。并且电力分布不均衡所带来的系统间电力传输也是影响地区经济发展的因素。面对这些问题，特高压输电技术从一出现就展现出在输电供应方面的诸多优势。相比于传统的输电模式，特高压输电技术在输电容量、输电距离、运营成本等方面表现出色，其技术稳定性高、输电过程损耗小、传输过程中辐射度较低等特点能够带来很好的经济效益和环境效益。尤其对于那些距离远、输送容量大的输电任务来说，特高压直流输电技术的优势更为显著。现阶段由于电网规模的不断扩大，线路损耗是比较可观的，现代我国仅导线线损一项一年就多损失电量450亿kWh，相当于中部地区一个省全年的用电量。根据行业数据分析对比，我国输电线路线损率比国际先进水平高出2～2.5%，因此，降低输电线路导线的损耗，发展利用节能导线，是十分必要的，是建设绿色电网的一项重要手段。随着材料技术的进步，特别是导线材料技术的合金化及碳纤维技术的成熟，推动了导线技术的发展，近年来出现了多种类型的新型节能导线，如何合理选择一种节能导线，值得我们进行深入的研究。
2输电线路损耗分析
对于高压线路而言，其电能损耗在一定程度上分为两种，一是导线电阻损耗；二是电晕损耗，通过进行相应的计算可知，如果使用大截面导线，其电晕损耗仅为电阻损耗的3～4%左右。因此，导线损耗中电阻的热量损失占据绝对主导地位，故计算线损时可忽略电晕损耗，仅考虑线路电阻损耗。如果在输送电流与负荷小时数不出现任何变化的状况下，其电阻的大小为影响导线损耗的直接因素，降低导线的交流电阻，为降低线损的主要方向。
3节能导线的特征
（1）在新建线路的过程中，能够在一定程度上对线路走廊成本进行有效的节约，通过使用节能导线，在铜铝导线截面积相同的基础上，和常规导线进行比较，不仅能够对输电容量进行相应的扩大，或减小走廊宽度，也即建设一条线路，还能有1.5-2条线路之间的进行送电能力，这样做的目的不仅能对建设第二条线路用电进行节省，还能进一步降低投资。（3）性价比相对来说比较优良。当考虑被更换导线的特性，节能以及低弧垂的条件下，对于新型导线而言，要具备比较好的性能，价格上也要适当。如果导线的价格过高，则直接使线路的一次性投资增大，经济性差。
4节能导线的类型
对于节能类导线来说，与普通钢芯铝绞线进行比较，在相应外径的基础上，通过降低导线电阻，在一定程度上加强导线导电能力，在对输电损耗进行减少的前提下，还能实现节能效果。减少导线电阻的方法可归类为三种：第一种是提高铝导体的导电率，这类型的节能导线主要有：碳纤维软铝导线等；第二种是在总截面不增加的情况下提高导电面积，这类型的导线主要有：铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线等；第三种是综合前面两种方法，既提高铝导体的导电率，又增加导电面积，这类型的导线主要有：铝包钢芯高导电率铝绞线等。一是芯高导电率铝绞线。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，导线外部铝线则采用61.5-63%IACS高导电率铝线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在总截面相等的条件下，由于基本无导电能力的9%IACS钢芯被铝合金芯替代，且外层采用高导电率铝线，所以铝合金芯高导电率铝绞线的直流电阻不仅比普通钢芯铝绞线更小，而且比普通的铝合芯铝绞线都更小，最大限度的提高了导电能力，但其价格比普通铝合金芯铝绞线更贵。二是铝包钢芯高导电率铝绞线。铝包钢芯高导电率铝绞线采用20%IACS铝包钢线替代普通钢芯铝绞线中的钢芯，导线外部铝线则采用61.5-63%I-ACS高导电率铝线代替。在总截面相等的应用条件下，由于基本无导电能力的9%IACS钢芯被20%IACS铝包钢芯替代，且外层采用高导电率铝线，所以铝包钢芯高导电率铝绞线的直流电阻不仅比普通钢芯铝绞线更小，最大限度的提高了导电能力，且具有更好的防腐性能。
5节能导线的选型
在工程建设阶段，导线一般占线路工程本体投资的30%左右，且导线的变化，直接关系到杆塔和基础工程量的变化，直接影响整个线路工程的建设费用以及建成后的线路损耗等运行成本。因此，导线选型是线路工程设计的重中之重。以往的线路设计，一般按经济电流密度初选总截面，在此基础上选择具有成熟制造经验的导线型号并进行事故输送容量、电晕、无线电干扰和机械强度等的复核，这种方法更能反映工程投资的合理性、经济性，既考虑了工程投资时的费用，也考虑了运行时的损耗及维护费用。以220kV线路为例，选取多种截面导线与普通JL/G1A-400/35型钢芯铝绞线导线相当的节能导线应用年费用法进行分析，（1）年最大负荷小时数较低水平时，JL1/LHA1-210/220铝合金芯高导电率铝绞线导线方案等值年费用最低，且对电价变化有较好的适应性，但随着年最大负荷利用小时数的增加，该导线方案对电价变化的适应性变差，说明该导线方案电能损耗占的比例较大；（2）年最大负荷利用小时数较高且电价较低时，或年最大负荷利用小时数较低且电价较高时，JLHA3-425中强度铝合金绞线导线方案等值年费用相对较低，经济性最好；（3）无论年最大负荷利用小时数及电价如何变化，普通JL/G1A-400/35型钢芯铝绞线导线方案的等值年费用均最高，其电能损耗也最大，经济性最差。（4）虽然现阶段节能导线的价格较普通钢芯铝绞线贵，但因为其损耗小，长期考虑后，全生命周期年费用最小，经济性更优。
6结论
通过上述分析可知，利用高压线路进行输电的优势在于能够将电能输送到更远的地区、减少电能的损耗，从而提高人们的生活质量。利用全生命周期年费用最小法，对220kV线路导线进行分析，结果表明采用中强度全铝合金绞线及高导电率铝绞线在输送容量相同的条件下，导线损耗最小，具有最优的经济性，且这两种导线技术成熟，配套金具及附属设备齐全，具备大面积推广的条件。其它类型的节能导线，也均比一般普通钢芯铝绞线年费用小，具体工程可根据建设情况进行分析比较进行选取。
参考文献：
[1]连昱达.浅论特高压输电在我国的发展现状及应用前景[J].低碳世界，2018（11）：78-79.
[2]龚金栋.高压输变电线路的设计与维护要点的研究[J].建材与装饰，2018（43）：243-244.
[3]陈强.高压输电线路大跨度跨高铁施工方法研究[J].中国新技术新产品，2018（20）：104-105.
[4]张峰，郭锐，卢士彬，李振宇，杨波，孙晓斌.高压输电线路巡检机器人障碍物识别与定位[J/OL].中国电力：1-9[2018-11-16]
[5]谢官山.110kV电力输电线路施工方法及技术要点探讨[J].中国新技术新产品，2018（19）：84-85.
[6]闫宇，祝铭悦，闫旭东.超特高压输电线路运维管理中存在的问题和应对措施[J].中国设备工程，2018（19）：48-49.
论文作者:李连永
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
标签：导线论文; 线路论文; 绞线论文; 节能论文; 电阻论文; 铝合金论文; 截面论文; 《电力设备》2018年第32期论文;