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摘要：分析導線在輸電線路的施工和運營中承擔輸送功率的作用。對于輸電線路的設計和施工關鍵的組成部分，需要對導線技術進行不斷創新與改進，從而確保電力供應不斷提升。
0引言
目前，在輸電線路的設計過程中，主要采用的導線技術材料為圓線同心絞鋼芯鋁絞線，此種類型的導線具備良好的穩定性，選用此類導線為后續的施工實踐以及運行維護提供了充分的便利，從而較好的服務于國家的各項經濟建設。但是隨著國家對節能環保工作的要求越來越高，各種新工藝、新材料的導線得到了廣泛的普及和應用，這也帶來了較大的安全隱患。因此，想要有效的解決存在的安全隱患，就要對新型導線在實踐中的應用效果進行深入的研究[1-3]，這樣才能使得這些技術創新得到更加安全穩定的應用。
1導線選型
隨著社會科技技術的快速發展，圍繞著導線技術所研發生產的技術產品也更加豐富和先進。目前，市場上所存在的導線的種類也是多種多樣，在具體的項目建設中如果選擇的導線出現偏差，不僅無法在項目建設中發揮應有的作用，甚至還會帶來負面的影響。所以在輸電線路設計過程中，在選擇導線時必須要著重選擇導線的制造材料，確定導線的性能是否能夠滿足實際的需求，有效防止因導線選擇不當為電力服務的正常運營造成不利影響。與此同時，導線的選擇還要盡量實現增容、降低能耗以及靜音等方面的效果。在導線的具體選擇過程中，應當主要考慮的因素包括可聽噪聲、無線電干擾、弧垂馳度、冰（風）過載能力、鐵塔荷載、工程投資和年費用等。既要考慮性能的穩定，也要確保價格的合理，在對以上因素進行綜合考慮的基礎上，選擇一種最具性價比的導線。為了更好地對新型節能導線進行分析，選定六種新型節能導線進行研究，則能夠更好地比較六種導線性能，實現導線應用：普通鋼芯鋁絞線JL/G1A-630/45、鋼芯高導電率鋁絞JL3/G1A-630/45、鋼芯高導電率鋁絞線JL4/G1A-630/45、鋁合金芯高導鋁絞線JL1/LHA1-465/210、鋁合金芯高導鋁絞線JL3/LHA1-465/210和中強度鋁合金絞線JLHA3-675。
2導線電氣性能
首先應當先行比較導線所具有的載流量，以確保載流量能夠具備對事故運行的最大承受效果，所以線路系統的承載性能對于交流輸電線路具有重要影響，甚至會影響線路最大容量，還會對導線過載流量產生干擾和影響的因素比較復雜，日常最為常見的影響因素便是天氣條件。因此，在進行導線技術參數的核算中，要著重考慮導線對現實溫度的適應性，為導線的長期使用做好充分的考量，尤其對于耐熱性較差的導線來說，更加需要做好溫度的匹配，避免對導線造成嚴重損害，致使導線無法更好長期穩定使用。鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線的材料類型，其耐熱度一般在70～80℃的范圍內，如果超過這個溫度標準，導線的性能以及穩定性就會容易出現故障和隱患。在部分行業的技術規范中，在必要的情況下可以將溫度調整至80℃。通過對各類導線所具備的輸送功率進行計算后可以確定，不同種類的導線的載流量、極限輸送功率等方面都會有所不同，但是總體來看其差異不大。而這最終節能導線的表現更為優異。其次，為了更好就交流電阻的電流損失進行計算，需要在進行電阻熱損計算過程中做好以下幾個因素的綜合考量，即功率的熱損耗、單回路中每根導線的額定工作電流、分裂根數、導線交流電阻等。借助公式可以就鋁合金芯高導電率絞線進行計算，同時與中強度鋁合金絞線的計算，以及鋼芯高導電率鋁絞線的計算，則可以就導線中的節能效果予以評定。導線中的輸送功率越大，那么導線中的節能效果也就更為顯著。
3導線機械特性
在比較各類導線所具備的機械性效果時，首先要比較導線弧垂與桿塔之間的重量，這需要就導線的弧垂性進行性能分析，保證弧垂性良好性能。同時需要做好影響因素的充分考慮，避免因為拉力、鋁鋼截面、自重等問題的產生而導致導線性能的降低。尤其在環境溫度為40℃情況下，弧垂桿塔重量的計算需要關注最小的弧垂。對于導線的風偏角也需要進行相應計算，如果將平均風速設定為27m/s，在這種條件下，鋁合金芯高導電率鋁絞線和中強度鋁合金絞線則為垂直荷載最小，風偏角較大。這種情況下進行設計則需要采用塔形設計模式來規避風偏角過大的問題，并做好塑性指標Kv值的控制。塔形固定效果較好，則能夠實現鋁合金芯高導電率鋁絞線和中強度鋁合金絞線搖擺系數偏大的需要，而臨界塔形則須對塔高進行加高處理或者更換塔形的方法來有效處理存在的搖擺角問題。
4線路造價
由于不同種類導線所具有的重量和價格存在一定的差異，規格為JL1/LHA1-465/210的鋁合金芯鋁絞線和規格為JL/G1A-630/45鋼芯鋁絞線的價格基本相同，而規格為JL4/G1A-630/45高導電率鋼芯鋁絞線的市場價格當屬最高，而處于中等價格水平的線路導線主要有：規格型號為JL3/G1A-630/45的高導電率鋼芯鋁絞線、規格型號為JL3/LHA1-465/210的鋁合金芯高導鋁絞線以及規格型號為JLHA3-675的中強度全鋁合金絞線。對直線塔在運行中所產生的耗鋼量造成影響的主要因素包括：導線所具備的荷載、橫擔長度及導線弧垂。結合對10mm冰區不同導線結構綜合分析，了解到鋼芯高導電率鋁絞線與鋼芯鋁絞線兩者所具備的機械特性大致相似，所以產生的耗鋼量也基本一致；此兩者的導線張力、導線風偏角、垂直荷載等因素基本相同，這也讓兩者相比較其他導線來說耗鋼量更大。從節能方面進行分析，以鋁合金芯高導鋁絞線JL1/LHA1-465/210的效果表現最為優秀，以普通鋼芯鋁絞線JL/G1A-630/45的節能效果表現相對較差。從投資成本的角度考慮，需要投入的資金從高到低的排序依次為鋼芯高導電率鋁絞線JL4/G1A-630/45、中強度鋁合金絞線JLHA3-675、鋁合金芯高導鋁絞線JL1/LHA1-465/210、鋼芯高導電率鋁絞線JL3/G1A-630/45、普通鋼芯鋁絞線JL/G1A-630/45。對節能表現和投資成本進行綜合考慮，投資成本的回收期限最短的是鋁合金芯高導鋁絞線JL1/LHA1-465/210，回收年限為0.6年，鋁合金芯高導鋁絞線JL3/LHA1-465/210從成本回收角度來說，平均需要2～3年時間，中強度鋁合金絞線JLHA3-675從成本回收角度考慮大約需要3.9年時間，鋼芯高導電率鋁絞線JL/G1A-630/45從成本回收角度考慮，大約需要6.5年的時間，鋼芯高導電率鋁絞線JL4/G1A-630/45的成本回收期限大約為7.7年。在實際的線路設計中，如果從最小年費用計算角度出發，需要綜合考慮的條件如下：（1）經濟使用年限為40年，依照2年的施工期來進行計算，第一年投資則需要達到60%，第二年投資則為40%。（2）在此計算模式下，其最大損耗小時數則需要依照3200h來計算。（3）設備在運行期間需要進行維護，其費率為1.4%。（4）電力工程回收率依照投資的8%進行計算。（5）電價依照上網電價0.387元/kWhr進行結算。通過此種計算則可以得出導線年費用的結果從高到低的排序為鋁合金芯高導鋁絞線JL1/LHA1-465/210、鋁合金芯高導鋁絞線JL3/LHA1-465/210、中強度鋁合金絞線JLHA3-675、鋼芯高導電率鋁絞線JL3/G1A-630/45、鋼芯鋁絞線JL/G1A-630/45、鋼芯高導電率鋁絞線JL4/G1A-630/45。
5結語
導線在高壓輸電線路的設計中發揮著十分關鍵作用。本文對不同種類的導線所具備的電氣特性和機械特性進行了對比分析，通過對比分析后認為，普通類型的鋼芯鋁絞線在技能方面的表現較差，并且所投入的成本較大。節能導線在節能以及資金投入方面都具備更加優秀的表現，具備推廣前景。
參考文獻
[1]高天陽.試析新型節能導線在高壓輸電線路設計中的選型[J].黑龍江科技信息,2016(36):197.
[2]劉澤東.節能導線特性及其在輸電線路中的應用分析[D].山東:山東大學,2017.
[3]狐冠宇.節能導線在輸電工程中的應用研究[D].河北.華北電力大學,2015.
作者:韓宇 程克娜 王銥 單位:中國電力工程顧問集團東北電力設計院有限公司
