马世灵
新疆新鲁中电力工程设计有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：导线作为高压架空输电线路最主要的组成部分对长距离电能输送具有重要作用。导线选择的首要考虑条件是电气性能，机械性能和经济成本也是需要考虑的重要条件。通过比较分析不同导线机械性能、电气性能和经济性能，节能效果最差的是传统的钢芯铝绞线，它的投资成本也很高。在选择导线时，要选择节能型的导线，这类导线不仅节能降耗效果好，减少资金投入，降低工程造价成本，还能够在获得更大经济效益时更好地保护环境。
关键词：高压输电线路；节能导线；应用
1 引言
在最近的几年时间里，在科学技术飞速发展的推动下，使得我国电网正在朝着智能化的方向迈进，这样就为我国高压输电线路电气设计工作提出了更高的要求。在针对高压输电线路进行设计的时候，不但需要对其运行安全性加以侧重关注，并且还需要结合环境因素加以综合考虑。但是就当下我国高压输电线路电气设计工作的实际情况来看，电气设计技术并不能满足当下实际需要，鉴于此，这篇文章主要针对当下高压输电线路电气设计实际情况进行全面的分析研究。
2 高压输电线路的特点
在整个电力系统之中，高压输电线路与普通输电线路是存在本质的区别的，高压输电线路其实质是利用高压来实现电力能源的供应的，所以需要高压输电线路的电线具备良好的质量。高压输电线路对于运行安全性的要求较高，因为高压输电线路所传输的电能电压较高，并且拥有十分强大的点流量，如果电路中任何一个位置出现破损，那么必然会引发严重的危险事故，不但会造成经济损失，甚至会导致人员伤亡的情况发生。在针对高压输电线路进行设计工作的时候，要针对整个线路的安全载荷能力加以侧重关注，从根本上对高压输电线路的安全性加以保证。高压输电线路通常都是在高空的环境下进行施工工作的，所以施工工作较为复杂并且具有较高的危险性。所以，务必要从根本上对高压输电线路加以切实的设计，并且针对设计过程中遇到的各类问题利用有效的方法加以切实的解决，从根本上避免发生危险事故。
3 节能导线的应用
3.1 科学选择导线类型
随着科学技术的飞速发展，导线技术也得到迅速发展，导线的性能也日益优化，类型品种也越来越多样。当前，市场上有着各种各样的导线，如果选择不当，不仅难以在输电线路中发挥积极作用，还可能会影响电能的正常输送，不仅会增加输电成本，降低输电效率，可能还会增加输电线路的安全风险。因此，在设计输电线路中要科学选用节能型的导线，既要考虑导线性能的优良性，又要考虑其造价成本，特别是要充分考虑其节能降耗、增容、静音等方的性能。在选用导线时，应该从噪声大小、弧垂和驰度、铁塔荷载、无线电干扰及经济成本等因素。一般而言，在选用导线时，主要可以选用以下几种新型导线。对这些导线进行比较，要选择性价比高的导线。主要有6种新型导线：普通钢芯铝绞线、钢芯高导电率铝绞、钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯高导铝绞线、铝合金芯高导铝绞线和中强度铝合金绞线。通过对这几种导线方案的比较分析，要选用最佳的导线。
3.2 导线的电气性能
在进行导线选择时，电气性能应作为重要选择条件。电气性能越好，意味着它的载流量越大，载流量的大小直接影响电力输送能力及输电效率，所以要选择承载能力强的导线。载流量大的导线即便线路发生事故，也不会出现较大的安全问题。在电网运行中，也要充分考虑到电能对导线过载流量的影响，特别要考虑天气变化对导线电气性能的影响。
核算导线技术参数时，导线的耐热性和抗寒性要充分考虑，温差过大都可能对导线产生不良影响，要在最大程度上确保导线线路能够适应周围温度的变化及环境的变化，使导线的使用寿命最大限度延长。例如钢芯铝绞线及其铝合金绞线的耐热度最高不超过80℃，一旦温度没控制住，超出这个范围，导线就会出现性能不稳定、频繁故障的问题，增大了安全隐患。不同导线的输送功率和载流量也不相同，通过计算这些导线输送功率，可以发现总体上差异不大。与传统导线相比，节能导线具有更突出的优点。要精准地计算出电阻损耗，在计算中要充分考虑热损耗、额定电流、分裂根数、导线交流电阻等多种因素的影响。通过公式将铝合金芯高导电率绞线、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进行计算比较，综合判断它们的电气性能，并对其节能效果进行评定。导线中的输送功率越大，导线的节能效果就会越显著。将不同类型导线的电气性能进行比较，性能最高的是钢芯铝绞线，第二是中强度全铝合金绞线，第三是铝合金芯铝绞线，最后是高导电率钢芯铝绞线。
3.3 机械特性
在对各类导线的机械效果进行比较时，应该充分考虑杆塔与导线弧垂的重量。这就要分析导线的弧垂性，确保其性能良好。同时，要充分考虑自重、拉力及铝钢截面等方面因素的影响。特别是在40℃的情况下，计算弧垂杆塔重量时，要关注其最小的弧垂。还要计算导线的风偏角，如果在平均风速是27m/s的情况下，导线的垂直荷载为最小。在这种情况下，则需要采用塔形设计避免风偏角较大的问题，还要严格控制做好塑性指标Kv值。为了准确掌握导线的机械特性，要考虑其弧垂、荷载、风偏角、过载能力等。从弧垂特性来看，最好的是中强度全铝合金绞线JLHA3-675，其余的导线弧垂特性大致相当。从水平荷载来看，基本相当，但垂直荷载较小的是铝合金芯铝绞线、中强度全铝合金绞线。顺线张力最小的是铝合金芯铝绞线。
3.4 导线的线路成本
导线种类繁多，不同的导线其价格和质量也是不同的。市场价格比较高的导线是型号为JL4/G1A－630/45的高导电率钢芯铝绞线;中间价格的导线是型号为JL3/G1A－630/45的高导电率钢芯铝绞线和JL3/LHA1－465/210的铝合金芯高导铝绞线。从直线塔运行的耗钢量来看，导线荷载、弧垂、横担长度是最主要的影响因素。通过综合分析，钢芯高导电率铝绞线、钢芯铝绞线的机械特性和耗钢量差不多。从节能性来看，节能效果最好的是铝合金芯高导铝绞线，传统的钢芯铝绞线是节能效果最差的。从资金投入的角度看，钢芯高导电率铝绞线是这几个导线类型中投入资金最多的，其次是中强度铝合金绞线、铝合金芯高导铝绞线，而钢芯高导电率铝绞线、普通钢芯铝绞线排在最后。通过对导线的节能性和资金投入综合分析可以得到结论:钢芯高导电率铝绞线的成本回收时间最长，大概需要7.7年；钢芯高导电率铝绞线的成本回收一般需要6.5年；中强度铝合金绞线和铝合金芯高导铝绞线的成本回收一般需要3－4年；铝合金芯高导铝绞线的成本回收年限最短，为0.5年。
4 结束语
导线是高压输电线路重要组成部分，对线路作用的发挥具有决定性的作用。通过对各种导线的机械性能、电气性能和经济性能的分析发现，传统的钢芯铝绞线节能效果差，投入成本大。如果选用节能型的导线，不仅具有良好的节能降耗效果，还能减少资金投入，降低工程造价，具有十分广阔的市场前景。
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