摘要：在架空输电线路设计中，导线的弧垂与跨越档的档距有关，跨越档档距过大，往往导致导线弧垂过大，对跨越物或对底面安全距离不足，无法满足规程规定的要求。解决导线对底面或跨越物安全距离不足通常采用加高跨越档杆塔高度来实现，然而一味的提高杆塔高度，不仅会导致工程造价提高，而且过高的杆塔安全性会降低。随着钢芯铝合金绞线的出现，因其弧垂特性的优势，在输电线路大跨越设计中得到了广泛的应用。
关键词：输电线路；弧垂特性；大跨越；钢芯铝合金绞线
0引言
钢芯铝合金绞线（铝合金绞线）是电线电缆制造行业的主要产品之一，被广泛应用于高压或超高压输电线路中。钢芯铝合金绞线（铝合金绞线）与钢芯铝绞线相比，其特点是导线综合拉断力有很大的提高，使导线的拉力重量比增大。由钢芯铝合金绞线（铝合金绞线）的这一特点，在设计和建设高压或超高压输电线路工程中，可放宽支撑导线用铁塔的档距，减少铁塔的建造数量，节约土地资源或铁塔的高度，减少杆塔钢材用量，从而降低输电线路工程的建设费用。尤其是用于抗风、抗冰雪等恶劣环境的输电线路中，更体现出该产品的优越性能。由于铝合金导线其不可比拟的优点，它在长距离、大跨越、超高压输电中，独占优势；在农网改造中，是既先进又经济的好产品，它是普通钢芯铝绞线的更新换代产品，也是节能、节材、节地（节约输电走廊）的产品。
钢芯铝合金绞线（铝合金绞线）早在1921年就开始用于架空线。随着输变电技术的提高和输变电线路的发展，铝合金导线愈来愈显示其优越性，国际上五十年代开始采用至今，西欧、北欧、美国、加拿大、日本等国已广泛采用，法国的输电线路几乎90％以上使用铝合金导线，日本也已达50％以上，东南亚各国的使用量在逐年激增。
1 钢芯铝合金绞线优点
1.1抗拉断能力强
钢芯铝合金绞线是由外层铝－镁－硅合金线和内层钢线绞合成的多股实心绞线。抗拉断能力强。与相同铝截面的普通钢芯铝绞线相比，钢芯铝合金绞线的综合拉断力是普通钢芯铝绞线的1.27～2.45倍。
1.2弧垂特性好
通常导线的弧垂特性可简单地用导线的拉重比来表征，即导线的额定拉断力与导线的单位重量之比，表示为 。其中 为导线的拉重比，km；T为导线的综合拉断力，N；W为导线单位长度的重量，N/km。
目前工程中常用钢芯铝绞线拉重比为7～9km，而钢芯铝合金绞线的拉重比一般可达12km。
1.3耐磨损
铝合金线的表面硬度约为普通铝线的1倍以上。
1.4电能损失少
钢芯铝合金绞线外层的铝合金线与内层钢线的延伸率相当，受力均匀，不容易出线外层断股，钢芯铝合金绞线可充分发挥钢芯的作用，改善表面粗糙程度系数，减少电晕损失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2 案例分析
2.1线路现状
泰安龙崮220kV输电线路工程岱崮Ⅰ线位于山东省泰安市肥城市及东平县境内，起于500kV岱宗站，止于220kV龙崮变电站，线路全长27.91km，线路途经山地，丘陵地带，共计杆塔91基。本工程线路需跨越大清河，采用“耐-直-直-耐”方式跨越，跨越档档距848米，拟采用63米呼高的直线塔。若采用常规的JL/G1A-400/35 钢芯铝绞线，导线弧垂特性较差，弧垂最低点对河面的高度仅为11.7米，不能满足河道管理部门的相关要求。
2.2优化方案
结合本工程的地形和气象条件，以及国内220kV线路工程中导线的使用情况，参照《圆线同心绞架空导线》（GB/T 1179-2008）的相关资料，本工程选择钢芯铝绞线JL/G1A-400/35和钢芯铝合金绞线JLHA2/G3A-400/35这2种400mm2截面的导线进行比较，
2.2.1 导线载流量比较
钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线连续允许使用温度为70～80℃，本次最高允许温度采用+70℃进行计算。计算中环境温度为最高气温月的平均气温，根据当地气象统计资料，计算导线载流量的环境温度取25℃。日照强度1000w/m2，风速0.5m/s，导线表面辐射、吸热系数均取0.9，根据《110～750kV架空输电线路设计规范》条文说明5.0.6公式计算：
钢芯铝绞线JL/G1A-400/35允许电流为1564A/相，输送功率为600MW/回；钢芯铝合金绞线JLHA2/G3A-400/35允许电流为1425A/相，输送功率为545MW/回。参加比选的两种导线的每回线极限输送功率为540MW以上，满足系统要求。
2.2.2导线弧垂特性
导线的弧垂特性与导线的计算拉断力、铝钢截面比、自重等因素有关。在温度为40℃，Ldb=800m 时，钢芯铝绞线JL/G1A-400/35弧垂48.94m，钢芯铝合金绞线JLHA2/G3A-400/35弧垂28.23 m。
综上分析，本工程跨越大清河耐张段导线采用钢芯铝合金绞线JLHA2/G3A-400/35。导线弧垂最低点对河面的距离为31.7m，满足河道管理部门的相关要求。
3 结束语
钢芯铝合金绞线弧垂特性的优势，在设计和建设高压或超高压输电线路工程中，可放宽支撑导线用铁塔的档距，减少铁塔的建造数量，或铁塔的高度，减少杆塔钢材用量，约了土地资源和有色金属，同时也减少了对环境的破坏，降低输电线路工程的建设费用，是一种较为理想的导线材料，适合推广应用。
参考文献：
[1]何炜斌.用于重冰区架空输电线路的钢芯铝合金绞线机械特性分析.高电压技术，2012（5）
[2]GB/T 1179-2008 圆线同心绞架空导线[S]，2008.
[3]张小力.云广±800kV直流输电重冰区导线选型[J].高电压技术，2006，32（12）：178-182
[4]赵全江.750kV同塔双回线路导线选择研究[J].电力建设，2007，28（2）：11-15
论文作者:刘强,王毅,董岳,张健
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/27
标签：导线论文; 铝合金论文; 绞线论文; 线路论文; 拉断论文; 杆塔论文; 工程论文; 《电力设备》2018年第7期论文;