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摘要:本文从钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线的电气机械性能分析着手,针对其优缺点,提出了大截面铝合金绞线在电气机械性上的优势,并实际计算验证了其在弧垂性能、覆冰过载能力的优点,在此基础上提出了铝合金绞线在覆冰地区的应用范围。
关键词:铝合金绞线 载流量 覆冰过载能力 工程应用
0引言
目前,国内在覆冰地区建设的高压输电线路主要选用钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线作为导线。钢芯铝绞线的导电性能好,而其抗拉强度偏低的缺点则由高强度钢丝加以补强,在强度满足的前提下多用于轻、中冰区;在重冰区由于导线受力较大,对导线铝单丝强度要求较高,因此多选用钢芯铝合金绞线。
为了兼顾导电线和机械性能,解决覆冰地区导线选择问题,本文对铝合金绞线作了一些理论分析计算,分别比较了铝合金绞线与钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线的电气、机械性能,并提出了铝合金绞线的适用范围。
1导线的电气性能
《铝绞线及钢芯铝绞线》(GB1179)及《铝合金绞线及钢芯铝合金绞线》(GB 9329)中规定铝线的导电率为61%IACS,而铝合金线为53%IACS,说明铝合金绞线及钢芯铝合金绞线的直流电阻高,这是其主要缺点,它的直接影响是铝合金绞线及钢芯铝合金绞线的电阻损耗增大,并使导线载流量降低。但铝合金绞线不像钢芯铝绞线及钢芯铝合金绞线那样含有钢丝,在交流电的作用下,不会产生磁滞和涡流损耗,据试验资料表明,计及磁滞和涡流损耗损耗后钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线、铝合金绞线交直流电阻系数分别取1.06、1.04、1.06。
按《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB50545-2010)计算公式:
计算结果表明:小截面时铝合金绞线过载能力较钢芯铝绞线弱,但大截面时铝合金绞线过载能力较钢芯铝绞线强。考虑到覆冰断线一般是先从外层铝部开始破坏,而硬铝线(抗拉强度:159-200MPa)的抗拉强度较铝合金线(抗拉强度:290-310MPa)低约30%~45%左右,当计及外层铝部单丝强度时,铝合金绞线的覆冰过载能力将更强。
3工程应用
(1)由于截面较小(400mm2以下)时,铝合金绞线机械性能优势不明显,且导电性能较钢芯铝绞线差,因此在小截面时不建议选用铝合金绞线作为导线;
(2)在大截面(400mm2及以上)时,覆冰地区可酌情选用铝合金绞线,但需分析其经济性。
4结语
覆冰地区导线选择首先取决于电气性能和机械性能的平衡,其次是对比其经济性,在覆冰轻微的地区主要是导线电气性能控制,在重冰区主要是导线机械性能控制。本文主要提出了铝合金绞线在覆冰区的应用在技术、经济上是可行性的,但其也有一定的局限性,希望为覆冰地区导线的选择提供一种思路,达到节省电网投资的目的。
参考文献
[1]姚耀明 全铝合金绞线与钢芯铝绞线载流能力研究,2003.
[2]刘士璋 铝绞线钢芯铝绞线交直流电阻及载流量的计算,1992.
作者简介
靳秋云,本科,工程师,从事输电线路设计工作。
论文作者:靳秋云
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/17
标签:绞线论文; 铝合金论文; 导线论文; 截面论文; 机械性能论文; 抗拉强度论文; 地区论文; 《电力设备》2016年第23期论文;