关键词：架空输电线路；超高压；节能导线；电网建设
引言
随着节能减排工程的实施，新工艺以及新材料的推广工作让导线类型变得越来越多，引发了安全方面的隐患，所以要想有效的改善这一现象，就要积极的研究新型导线在实际工程中的应用，从而得到更好的推广。
1节能导线的特征
输电线路节能导线应具备下列特征：（1）新建线路时能节约线路走廊的成本。采用节能导线，在相同铝导线截面积，它与常规的导线相比，可扩大输电容量，或减小走廊宽度，也即建设一条线路，可能有1.5~2条线路的送电能力，这样可节省建设第二条线路的用地和投资。（2）线路运行时节能，或者说输电时减少能耗。在输电线路中用的钢芯铝绞线，不论国外或国内，导线的铝导体导电率在20℃时均为61％IACS，节能型导线的导电率就应该优于6l％IACS，例如为61.5~63％IACS，这种导线在输电时能耗约减少1.0~5％。（3）优良的性价比。当考虑被更换导线的特性，以及节能、低弧垂和寿命足够长的条件下，新型导线具有优良的性能和适当的价格。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。
2节能导线在高压输电线路设计中的应用
2.1导线选型
目前，市场上所存在的导线的种类也是多种多样，在具体的项目建设中如果选择的导线出现偏差，不仅无法在项目建设中发挥应有的作用，甚至还会带来负面的影响。所以在输电线路设计过程中，在选择导线时必须要着重选择导线的制造材料，确定导线的性能是否能够满足实际的需求，有效防止因导线选择不当为电力服务的正常运营造成不利影响。与此同时，导线的选择还要尽量实现增容、降低能耗以及静音等方面的效果。在导线的具体选择过程中，应当主要考虑的因素包括可听噪声、无线电干扰、弧垂驰度、冰（风）过载能力、铁塔荷载、工程投资和年费用等。既要考虑性能的稳定，也要确保价格的合理，在对以上因素进行综合考虑的基础上，选择一种最具性价比的导线。为了更好地对新型节能导线进行分析，选定六种新型节能导线进行研究，则能够更好地比较六种导线性能，实现导线应用：普通钢芯铝绞线JL/G1A-630/45、钢芯高导电率铝绞JL3/G1A-630/45、钢芯高导电率铝绞线JL4/G1A-630/45、铝合金芯高导铝绞线JL1/LHA1-465/210、铝合金芯高导铝绞线JL3/LHA1-465/210和中强度铝合金绞线JLHA3-675。
2.2导线电气性能
首先是对导线的载流量进行比较，首先保证其处在事故运行的方式下，因此系统的过负荷能力决定了交流输电线路所具有的最大容量。导线过载流量的影响因素有很多，气象条件就是其中的影响因素之一，所以在对这一方面进行计算的过程中，应该保证导线处在合适的温度以下，这样在长期运行的过程中，也不会因为导线升温而对导线强度产生一定的影响，从而确保导线处在正常的使用寿命以上。对于钢芯铝绞线以及钢芯铝合金绞线而言，能够处在70℃至80℃的温度之间，温度超过这一范围，就会对导线的综合性能带来不良的影响。在相关规定中，规定了在必要情况下可以采用的温度为80℃。经过对不同导线输送功率的计算可知，在载流量以及极限输送功率方面，各种导线并没有较大的差异，但是节能导线的效果更为明显。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次是对交流电阻的损失进行计算。在对双回交流输电电路的电阻所产生的热损失进行计算时，有以下几个因素，WQ为功率的热损耗，N代表分裂根数，I代表单回路中每根导线所具有的额定工作电流，re代表导线所具有的交流电阻，通过以下公式能够对不同导线结构所产生的电能热损失计算出来。即：WQ=6N·I2·re（3.2-1）。经过计算可得铝合金芯高导电率铝绞线以及中强度铝合金绞线还有钢芯高导电率铝绞线在节能效果方面更加令人满意。并且如果导线的输送功率大，那么在节能效果方面也更加理想。
2.3导线机械特性
在比较各类导线所具备的机械性效果时，首先要比较导线弧垂与杆塔之间的重量，这需要就导线的弧垂性进行性能分析，保证弧垂性良好性能。同时需要做好影响因素的充分考虑，避免因为拉力、铝钢截面、自重等问题的产生而导致导线性能的降低。尤其在环境温度为40℃情况下，弧垂杆塔重量的计算需要关注最小的弧垂。对于导线的风偏角也需要进行相应计算，如果将平均风速设定为27m/s，在这种条件下，铝合金芯高导电率铝绞线和中强度铝合金绞线则为垂直荷载最小，风偏角较大。这种情况下进行设计则需要采用塔形设计模式来规避风偏角过大的问题，并做好塑性指标Kv值的控制。塔形固定效果较好，则能够实现铝合金芯高导电率铝绞线和中强度铝合金绞线摇摆系数偏大的需要，而临界塔形则须对塔高进行加高处理或者更换塔形的方法来有效处理存在的摇摆角问题。
2.4新型节能导线设计选型计算分析
在进行导线设计选型与计算工作时，不仅要对线路的输送容量以及传输特性进行分析，同时还要考虑到导线架设的环境以及技术性、经济性等指标。因此，具体选线工作中，要对导线的电磁环境特性进行分析，并且对不同种类导线的机械安全性、全寿命经济性等因素进行对比。这样一来，才能对不同种类的导线结构与经济性、技术性做出全面的比较。一般来说，从系统规划的角度来看，比如某电力工程的建设过程中，需要用到截面尺寸是630mm2×4的导线。具体设计过程中，不仅要达到导线规格方面的要求，同时还要对达标的相关导线进行方案比选。例如，对于普通钢芯铝绞线与铝包钢芯铝绞线来说，大多的输电线路会选用钢芯铝绞线。但是，随着电力部门环保工作的不断开展以及国家对于节能输电工作的重视，新型节能导线的应用逐渐受到了设计人员的关注，这一过程中，要改变以往的设计理念，注重新型节能导线的应用。设计工作中，要对不同种类的导线进行分析，对其电气性能、机械特性以及工程造价等进行相应的对比。一方面，要对输电线路导线的载流量做出比较。这一过程中要对事故运行方式进行分析，对于输电系统的过负荷能力进行研究，这对于交流输电线路的最大容量有着直接的应用。一般来说，影响过载流量的因素相对较多，气候因素就是其中一个。因而，在进行容量计算工作时，要确保导线可以在一个适宜的温度下进行工作。同时，还要从导线长期运行的角度进行考虑，由于导线温度的升高将造成导线强度的降低，因而要保证在工作周期内，导线有着良好的使用性能。比如，钢芯铝合金绞线在70℃的环境中能够保持工作，但是一旦温度超过这一数值，就可能造成导线的输电功率受到影响。另一方面，设计时要对导线的交流电阻损失做出精确的计算。尤其对于双回交流输电线路，要注重线路热损失的计算。
结语
本文对不同种类的导线所具备的电气特性和机械特性进行了对比分析，通过对比分析后认为，普通类型的钢芯铝绞线在技能方面的表现较差，并且所投入的成本较大。节能导线在节能以及资金投入方面都具备更加优秀的表现，具备推广前景。
参考文献
[1]高天阳.试析新型节能导线在高压输电线路设计中的选型[J].黑龙江科技信息,2018(36):197.
[2]刘泽东.节能导线特性及其在输电线路中的应用分析[D].山东:山东大学,2019.
论文作者:张蕾
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第 21期
论文发表时间:2020/5/8