节能导线在高压输电线路设计中的应用探讨

节能导线在高压输电线路设计中的应用探讨

范俊雨

大庆油田中油电能电力技术服务公司 黑龙江大庆，163000

摘要：

近年来，为响应国家节能减排的号召，在输电线路的设计中采用了节能导线，以降低线路损耗。文章从节约型导线的能耗角度，阐述了导线选型和设计中需要注意的几个重要问题，为高压输电线路采用节能导线提供了依据。

关键词：节能导线；高压电线

引言：

在电力系统中，导线是电力系统中最为重要的组成部分，它除了承担着传输电力的任务外，还必须保证安全、稳定的运行，从而更好的满足人民群众的用电需要。此外，由于节能、环保的概念逐步在各产业中得到贯彻，在高压输电线路的设计中也要注重环保，同时也要对成本进行有效的节省，确保合理的成本。这也对高压输电线路中使用的导线提出了更高的要求，采用节电导线已是必然的趋势，在使用过程中应该根据施工需要来选择合适的材料，只有这样，既能确保高压输电线路的稳定性和安全性，又能兼顾经济效益与环保效益。

1.节能导线的特性

节能性电线是指通过增加导线的导电率或者改变其内部的增强芯等方法，来减小高压输电网线路的总电流电阻，增强其导电性，从而降低高压输电线路的损耗，实现节能。在我国科技发展的背景下，为了实现科技成果的有效转化，提高电网的稳定可靠、质量效益和节能环境，国家电网公司研制出了多种可推广应用的高导电铝绞线，包括钢芯高导铝绞线，铝合金芯高导铝绞线，中强度全铝绞线等。区别于普通钢芯铝线，本课题提出一种基于普通钢芯铝线的新型钢芯铝线，其导电性好、稳定性好、耐热性能好。

首先，这种省电电线的钢芯是主要的机械载荷，铝线股是用来传输工作电流的，因此，在这种电网中，这种省电电线是不受温度影响的，甚至在高温情况下，也能维持正常的机械强度。其次，高导钢芯铝丝的直径比一般的钢芯铝丝要小，再加上其外表面比较平滑，能够显著地增加其本身的电流负载，降低其本身的能量损失，并能有效地减小由风引起的电晕和无线电波的干扰。

2.导线的选择依据

2.1根据需要合理选择

就目前的电线市场来说，在选择电线的时候，应该按照专业的标准来选择，不要盲目的选择。面对着各种各样的线路，它们的种类也是相当复杂，并且它们的服务时间和特定的成本费用，都会对线路的正常工作，乃至运行的安全产生重大的影响。由此也可以看出，在修建高压输电线路时，导线的选取是十分重要的，所以要在保证线路的合理性和安全性的前提下，充分考虑到导线的工程造价。与此同时，我们也要尽量减少生活中的污染，从噪声、能量消耗、增加容量等多个方面，都要综合考量。所以在设计的时候，也要对线路中的噪声、电磁场等问题进行全面的研究，并进行经济性的分析。

2.2根据电气性能选择

一般来说，随着输送效率的提高，它的导线载流量也就越大，因此，在对导线的选取过程中，电气性能就是其具体的应用效果，这也是选择导线时的一个重要依据。因此，要把承载电流当作首要条件，在具体的电流工作过程中，还要能够根据环境、气候、环境等条件，综合考虑输送的安全和效率。只有通过对线材指数的计算，才能提升在不同温度下所产生的性能变化可见度，根据在极端情况下，电线的工作状况，可以有效地避免由于极端情况下电线的材料特性与环境之间的矛盾，避免其对电能的传递产生不良影响。

2.3导线的机械性能

在选择导线时，除了要考虑其电气参数，还要考虑其力学参数。此外，由于钢丝的垂度和张力不同，因此，在实际施工时，要认真考虑钢丝的重量和塔体的极限承载力。当导线的温度超过40℃时，设计者要对塔线和导线的垂度进行重新计算，并要注意导线的垂直点，并计算出导线的风偏角。计算结果表明，在风速为30米/s的情况下，导线竖向荷载最小，因此，为了消除风吹角对导线稳定性的影响，设计者必须在施工过程中采取塔形结构。同时，施工单位也要对塑性值的 kV值进行控制。为了更好地了解钢丝力学性能对钢丝绳服役性能的影响，设计者需要精确采集钢丝的载荷极值、超载能力极值、风偏角和弧垂极值等重要参数。从目前的数据来看，采用中强度铝合金制成的JLNA4-675导线是最佳垂度。在垂向负荷上，以铝绞线和中等强度钢丝的质量最佳。在拉伸量上，以铝芯铝绞线最佳。

3.导线在应用上的注意要点

3.1导线价格

从实际情况来看，超过50%的电力系统施工成本费用都是在各种设备和原材料的采购上，所以，导线的价格是一个非常重要的环节。在导线设计选择时，设计者要根据工程的使用要求，尽量降低导线的造价，以确保工程的实际造价低于工程概算造价。在选择导线时，设计者要注意导线的单价和导线的密度。

3.2建材的需求损耗

就铁塔的钢材损失而言，铁塔的结构和钢的消耗受多种因素的影响，其中导线载荷、横担尺寸、弧垂等是影响铁塔结构和钢材消耗的主要因素。通过对已完成的11 mm冰区导线资料的系统分析，发现高导型钢绞线在张力、竖向载荷和风偏角等力学参数上与常规型有一些相似之处，在建筑材料损失量上，二者相差不大，但与其它类型的铜芯相比，却要差一些。

结束语：

因此，在高压输电线路的设计中，导线是必不可少的一环，它的好坏不仅关系着线路的安全和稳定性，而且还关系到线路能否正常运行。在实际的选择过程中，要考虑到导线的电气性能、机械性能等，因为它们对导线的传输效率有很大的影响，另外，传统的导线不仅价格昂贵，也很难达到节能环保的要求。因此，在现代高压输电线路的设计中，应优先考虑经济型导线，这既能极大地降低对高压输电线路的投入，又能满足节能环保的需求，实现了环保和经济效益的有机统一，有利于电力行业的可持续发展。

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