摘要：随着经济的发展和社会的进步，导线作为架空输电线路组成中不可缺少的一部分，导线是输电线路进行设计过程中的核心内容。在架空输电线路的设计过程中，杆塔结构高度，绝缘子型式，导线，都是必须考虑计算的，为了获得更多的经济效益，符合现代建设的发展需求在输电线路设计的过程中，需要在导线技术的创新过程中投入大量资金和精力。目前，我国研制出各种类型的导线，节能导线也成为了重要选择之一。导线的材料在传输过程中的损耗等有很大的关系，所以，在导线的选择过程中要比较各种导线的技术参数，并且考虑各个方面的因素来使导线在电线输入输出中有更好的效率。
关键词：节能导线；高压输电线路设计；应用
引言
在高压架空输电线路中，导线是非常重要的设备，主要是负责长距离传输电能。因此，电气性能是选择导线时必须考虑的首要因素，同时还要考虑导线的工程造价。因为，导线是影响高压架空输电线路电能传输性能的重要因素，既要考虑到导线的电气性能，又要考虑导线的机械性能，还要考虑其经济成本。当然，如果选择的导线合适，则能够最大可能地降低能耗。如果所选择的导线不合适，则会降低电能传输效率，增加电能传输的成本。从传统的输电线路来看，主要用的是普通的钢芯铝绞线。但是，随着现在人们的节能环保理念不断增强，如何减少电能损耗已成为导线选择的首要因素。所以，现在需要对导线的电气性能、经济成本及节能降耗等方面进行全面深入地分析，从而选择最为合适的导线。为了获得良好的经济效益，则需要坚持环保理念，在输电线路中要充分考虑导线的节能性能等各种技术参数，以提高输电线路的电能输送效率。
1导线选型
随着社会科技技术的快速发展，围绕着导线技术所研发生产的技术产品也更加丰富和先进。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节能导线在高压输电线路设计中的应用
2.1电气性能
在选用导线时，应该充分考虑电气性能。导线的载流量越来，其输送电能的能力越强，输电的效率就越高。因此，要尽量选择具有较大承载性能的导线，这样就可以在线路事故发生后而不出现较大的安全事故。在电网运行中，要充分考虑到电能对导线过载流量的影响，尤其要考虑天气变化对导线的电气性能的影响。在对导线技术参数进行核算时，要充分考虑温度对导线的影响，特别是要充分考虑到导线的耐热性和耐寒性，增强导线对恶劣环境的适应性，要确保线路与温度的变化的匹配，以延长导线的使用寿命。如以钢芯铝及其铝合金绞线的耐热度在70～80℃之间，如果温度超出这个范围，就会导致导线的性能不够稳定，增加多种安全隐患，导致线路故障频发。通过计算各种导线的输送功率，虽然不同导线的输送功率、载流量都不相同。但是，总体上没有太大的差异。对各种节能导线的全面深刻分析发现，节能导线具有更加突出的优点。
同时，要对电阻的电流损失进行精准计算，并在计算中充分考虑热损耗、额定电流、分裂根数、交流电阻等多种因素。应该充分考虑铝合金芯高导电率绞线、中强度铝合金绞线、钢芯高导电率铝绞线的节能效果进行计算，尽可能选用电气性能的导线。在选用导线时，为了达到工程要求，要选用可听噪声水平、无线电干扰均在限值以内的。从容量损耗来看，最大的是钢芯铝绞线，其次是中强度全铝合金绞线，再次是铝合金芯铝绞线，最小的是高导电率钢芯铝绞线。
2.2线路成本
不同类型导线的价格和重量不同。如市场价格较高的是JL4/G1A-630/45高导电率钢芯铝绞线；而价格基本相同的是铝合金芯铝绞线和钢芯铝绞线。位于中等价位的线路导线为高导电率钢芯铝绞线（规格为JL3/G1A-630/45）、铝合金芯高导铝绞线（规格为JL3/LHA1-465/210）、中强度全铝合金绞线（规格为JLHA3-675）。从直线塔运行的耗钢量来看，影响的因素比较多，主要有导线荷载、弧垂及横担长度。通过综合分析10mm冰区导线结构发现，钢芯高导电率铝绞线、钢芯铝绞线的机械特性基本相当，耗钢量也差不多相同。这两者所具有的导线张力、垂直荷载、风偏角等因素也大致一样，但是比其他导线的耗刚量更大。从节能性能来看，效果最好的是铝合金芯高导铝绞线（规格为JL3/LHA1-465/210），效果最差的是普通的钢芯铝绞线。从造价控制看，投入资金最多的是钢芯高导电率铝绞线，其次是中强度铝合金绞线、铝合金芯高导铝绞线，价格稍低的是钢芯高导电率铝绞线、普通钢芯铝绞线。通过对节能性能和成本因素综合分析发现，铝合金芯高导铝绞线的成本回收投资成本回收期限为0.6年，铝合金芯高导铝绞线回收成本一般需要2-3年。而中强度铝合金绞线的成本回收要3.9年，钢芯高导电率铝绞线的成本回收要6.5年，钢芯高导电率铝绞线的成本回收要7.7年。在进行经济性比较方面，为了准确反映投资的科学性和经济性，可以采用年费用法进行计算。年费用主要包括初次年费用、年运行维护费用、电能损耗费用及资金的利息。将各比较方案按照资金的时间价值折算到基准年的总费用平均分布到项目运行期的各年，年费用低的方案在经济上最优。
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。
结语
导线在高压输电线路的设计中发挥着十分关键作用。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,2016(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,2017.
[3]狐冠宇.节能导线在输电工程中的应用研究[D].河北.华北电力大学,2015.