摘要：伴随着我国超高压、特高压输电线路的应用，长距离大容量的电力输送中功率损耗与电能损耗已相当可观。所以整体衡量线路年运行费用、消耗的费用与财力投入的周期等因素，运用动态法调查经济电流量和导线截面有较大的经济性。此外，提升导线的导电材料的导电能力，科学合理的选择导线材料对输电线路的节能降耗有着巨大的意义，可以进行积极的应用推广。因此本文主要就节能导线在输电线路工程中的经济效益进行探讨分析，并提出一些个人观点，以供参考。
关键词：节能导线；输电线路工程；经济效益；
1输电线路工程中节能导线利用的常见问题与改进意见
对于新建成线路的导线部分而言，比较合理的把允许的工作温度上限定位在 140 ℃，没有必要达到的最高温度上限。原因是我国导线的允许工作温度是50~70℃，当室温温度为45℃时，100℃的载流量已占到 60 ℃时载流量的不小于250%，经过应力转移后的优质导线弧度，可以实现常规导线在90 ℃的弧度量一致。如此线路可以实现能增容100% 的潜能。软铝虽然在240℃ 长时间的工作，检测耐热铝铁合金线的温度，即 240 ℃下一小时的强度残存率不大于90%，强度也不出现降低，但是此种材料有质地软、强度差、易擦伤等缺陷，造成线路的设计和施工造成负面影响，有待改进与提高。
2 节能导线概述
目前，我国线缆行业发展较快，出现了各式各样的新型节能导线。新型导线主要通过导线材料性能提升，导线材料类型优化，导线结构T、SZ型线相继利用。其中很多导线都能达到节能的效果。宽泛地说，只要在同等截面水平下，单位长度电阻低于钢芯铝绞线的导线，都可以称为节能导线。节能导线主要通过三类技术原理达到节能降耗目的：
（1）保持钢芯铝绞线的结构形式不变，通过材料和工艺手段提高硬铝的导电率，实现61.5%～63%IACS的高导电硬铝，降低线路的电阻损耗，主要产品为钢芯高导电率铝绞线。（2）采用具有一定强度和导电率的合金代替钢芯和部分乃至全部电工硬铝。在等总截面应用条件下，由于基本无导电能力的9%IACS钢芯被导电率高合金芯替代，总的直流电阻可降低3%左右，从而达到了节能的目的。主要代表产品有铝合金芯铝绞线，中强度全铝合金绞线等。
（2）采用退火工艺处理的软铝代替电工硬铝，导电率可由61%IACS提高到63%IACS，比普通的硬铝线高出约2%IACS，降低绞线的直流电阻，减少电能损耗。
3选样工程概况
3.1 路径概况
本工程新建大保当-锦开变 110kV 第二回线路，起于大保当 330kV 变电站，止于 110kV 锦开变，属新建单回线路工程，线路长度约为 20.6km。将锦开变和瑶镇变转至大保当供电区供电，并将 110kV 神锦线路和锦蟒线路在站外搭接。新建线路折单共计21.6km；其中新建双回架空线路长约 2×1.0km，单回架空线路长约 19.0km，新建电缆线
路长约 600m。沿线海拔高程 1100～1200m。地形划分为丘陵：40％，山地：30%，平原：30%。地质划分为松砂石 30％，沙土 60％，普通土 10％。
3.2 电力系统条件
1）系统额定电压：110kV
2）系统最高运行电压：132kV
3）功率因数：0.95
4）最大负荷利用小时数：5500 小时
5）系统单回输送功率：48.87MW，极限输送功率 95.02MW。
3.3导线结构及型号选择
（1）导线截面及分裂根数
根据系统资料，本工程每回线路应保证极限输送容量 95.02MVA，结合相关要求，本工程导线选用300mm2的规格组合，能够满足系统输送容量的要求，电流密度约0.7~1.0A/mm2。
（2）导线的型号选择
在 300mm2 规格这一前提下，可研评审意见导线选用常规导线钢芯铝绞线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本文参与比选的节能导线包括钢芯高导电率硬铝绞线、铝合金芯铝绞线、中强度全铝合金绞线三种。结合本工程的地形和气象条件，以及 110kV 线路工程中导线的使用情况，参照《圆线同心绞架空导线》（GB/T1179-2008）和国家电网公司的相关资料，共选择了 4 种 300 mm2截面的导线进行比较，分别为：钢芯铝绞线 JL/G1A-300/40、高导电率钢芯铝绞线JL（GD）/G1A-300/40、铝合金芯铝绞线 JL/LHA2-165/175 和中强度全铝合金绞线JLHA3-340。
（3）导线截面比较
在高压线路中为解决电晕问题，一般都需要增加导线截面，4种导线方式中，普通钢
芯铝绞线JL/G1A-300/40，钢芯高导电率铝绞线JL（GD）/G1A-300/40截面均小于铝合金芯铝绞线JL/LHA2-165/175，中强度全铝合金绞线JLHA3-340。
3.4导线的经济性比较
通过相关人员的调查分析得知，高导电率钢芯铝绞线JL（GD）/G1A-300/40具有良好的节能效果，但初投资高于普通钢芯铝绞线JL/G1A-300/40，补偿初投资的花费需要3~8年；由于铝合金芯铝绞线JL/LHA1-165/75导线交流电阻较低低，同时电阻温升系数小，初投资增加很少，故1~5年即可回收；中强度全铝合金绞线JLHA3-340的导线本体较贵，但同样节能性能较好，补偿初投资所需的年数较少。
3.5总体经济性能分析
（1）同截面的各种导线的载流量和允许输送容量基本相当，均可满足本工程的要求；
（2）高导电率钢芯铝绞线JL（GD）/G1A-300/40、铝合金芯铝绞线JL/LHA2-165/75和中强度全铝合金绞线JLHA3-340的节能效果较好，故其电阻损失较少，在输送容量较大的线路其节能效益更明显；
（3）参与比选的各导线电磁环境影响基本相当，均可满足限值要求。
（4）钢芯铝绞线目前是国内外使用最广泛的导体，通过不同截面的铝钢比组合，满足不同载流量、拉断力和弧垂特性，其制造、施工、运行均有成熟的经验，有良好的性价比；
（5）高导电率钢芯铝绞线具有与普钢芯铝绞线相同的机械特性，由于导体采用导电率63％IACS的硬铝线型，可降低线路的电阻损耗，且拉断力较高，具有很好的弧垂特性，直线塔的数量和呼高可降低；
（6）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，提高了导电能力，其弧垂和荷载条件特性略优于普通钢芯铝绞线；
（7）中强度全铝合金绞线直流电阻最小，其线路的电阻损耗最小，节能效益明显，其破断力较大，有较好的过载能力。
3.6 经济效益分析
由于高导电率钢芯铝绞线JL（GD）/G1A-300/40、铝合金芯铝绞线JL/LHA1-165/75和中强度全铝合金绞线JLHA3-340的交流电阻较低，故其电阻损失少，在输送容量较大的线路中其节能效益更明显。相比之下，常规钢芯铝绞线无节能效益，年费用较高。高导电率钢芯铝绞线JL（GD）/G1A-300/40的导线张力稍大，弧垂特性和过载能力略优，但耐张塔吨位、张力荷载和导线风偏相对较差；铝合金芯铝绞线JL/LHA1-165/75具有张力小、荷载小等优点，但同样具有导线风偏相对较差的缺点，无法直接利用通用设计杆塔，需进行验算后方可使用；其它2种导线的机械性能相差不大，能直接应用通用设计杆塔。三种节能导线都具备良好的节能效果，能够满足工程线路输送容量、电磁环境和机械性能的要求。综上所述，线路实际工程中使用节能导线具有相当的实用性和经济性。
结束语：
综上所述，随着电网建设规模的不断加大，输电线路长度、输送容量的逐年递增，选择适合的传输导线将会带来可观的经济效益。现通过上文分析新型节能导线的经济效益，为该项新技术的推广应用提供借鉴，以此在未来利用节能导线时能更好的推动输电线路工程的顺利进行，同时也能为电力行业的可持续性发展带来一定的基础。
参考文献：
[1]国家电网公司部门文件—关于组织推荐基建推广应用新技术的通知，基建设计[2012]64 号.
[2]国家电网公司输变电工程通用设计—220kV 输电线路分册，2011年版.
[3]韦洁.用节能导线“编织”资源节约型电网[N].国家电网报，2012-01-31（001）.
论文作者:张志军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：导线论文; 绞线论文; 线路论文; 节能论文; 铝合金论文; 截面论文; 电阻论文; 《电力设备》2018年第8期论文;