節能導線在高壓輸電線路設計中的應用

劉濤

1導線的主要類型

在選擇適合工程建設所需要的導線中要注意以下幾點，首先導線是否安全以及它的性能是否可靠，其次，是成本是否在可接受的范圍內，或是范圍內的最高標準，最后一定要節能并且有較小的生活污染。而對市面上存在較多的如，中強度鋁合金，鋁合金芯高導電率，普通鋼芯鋁，金內高導電率，鋼芯高導電率等不同電絞線，要進行慎重挑選。

2導線的電氣性能

電器性能對載流量的影響是電氣性能選擇的最大考驗。他不僅關乎電力是否能夠安全運送，還與不送電流量是否達到應有標準緊密相連。我們將導電線路的耐熱性與抗寒性轉化為技術參數進行導線核算考慮，對溫度的波動是否給導線帶來負向反饋.由于周圍的環境和溫度變化會對導線線路的也能導流產生破壞性的后果，使得導線的使用壽命大大縮短。舉例說明鋼芯鋁絞線及其鋁合金類別一旦沒有將溫度控制在其能承受的80℃內，安全隱患也就伴隨著由于其故障頻繁出現以及導電性紊亂而對傳輸功率以及在電流量產生影響。不同性質的導線經計算發現總體效率差別并不大。反而更有較多的優點，比傳統導線精準反映出電阻的耗損率并具體表現出來。由于計算過程也有較多需注意事項，不同類別的鋁合金導線也有不同電氣性質，這就是在計算熱耗損中，要對比不同電流和額定電流通過率，還有總先分流根數、導線電阻性質以及體積。通過具體公式將這幾種不同導電線路進行比較，判斷其節能效果是否能夠符合工廠日常電流保護。在試驗中也可以得到輸送功率與節能效果成正比的結論。通過不同的比較最終得到鋼芯鋁絞線最優，全鋁合金，鋁合金心，高導電率鋼芯依次排列。

3導線的機械特性

導線弧垂與桿塔也會對導線的機械效能產生不同影響.胡垂性作為一個性能分析要點，及基本要求就是擁有良好的性能，并對導線影響因素進行充分實驗，將拉力不同，弧垂與桿塔的自重，鋁鋼芯橫截面的大小對其性能的影響做出分析表格。特別是在40攝氏度的日常環境下，將最小的弧垂放在計算桿塔重量的重點，特別需要注意導線的風偏角也是影響的關鍵因素，舉例，27m每秒的平均風速設定進行實驗分析，在風偏角較大的情況下，得出鋁合金高導電率角和中強度鋁合金在垂直狀況下荷載最小，我們要選擇好塑性的指標來控制kv值，能夠固定塔形，并能夠實現這兩種鋁絞線對搖擺系數大的需求，符合以上要求就是塔型設計模式。除此之外仍需要處理風偏角過大的影響，所以通過對塔高進行疊加高度或特殊形狀規避搖擺腳出現的現象，并注意對其進行處理時一定要詢問相關導線和塔桿專家的意見。

4導線選擇的注意事項

4.1按需求選擇導線

在市場中選擇各種線材時要有專業的指導切忌盲目選擇，不同種類復雜多樣，同的使用壽命和運營成本也會對電線電路工作產生影響，甚至對運行安全造成威脅。由此可見，線路選擇的重要性所以我們要在確保線路安全合理的情況下，去考慮導線的工程成本。除此之外將生活污染下降到最小我們還要把導線的噪音產生，能量消耗，增擴容量加入考慮。所以電路設計者要從導線的彈性、噪聲、搭載電荷、周圍電磁場以及產生的經濟問題在應用過程中進行考察。

4.2按電氣性能選擇導線

依照慣例來說，導線的載流量隨著輸電效率的提高而增長，所以電氣性能是在選型工作最終實際使用效果重要體現，體現結果作為參數會給電氣性能與電線實際材料選用。因此承載電流是我們優先考察的標準，在實際電流工作中我們要在不同環境因素天氣因素以及路周邊情況下考慮輸電線能否高效安全運行。除此之外，溫度對各個線路材料的指標也會造成影響，以我們要統計線材指標計算，將高溫與低溫下性能變化的過程可視化.由此來針對極端環境下導線的運行情況，來規避環境極端性與性能材料的整體性能發生沖突，影響傳輸。采取多種手段來穩定電網系統，通過以往普通鋼芯最大程度可以承受80℃的定值，并與鋁合金導線相結合。溫度的變化會導致各項性能參數出現較大的幅動，線路輸送受阻，電流不能通過。節能導線在基礎功能參數上與普通導線呈一致性，但卻優于一般導線資源消耗率。

4.3導線機械特性

導線的選型除考慮電氣參數外，機械參數也是影響導線正常使用的重要參數之一。另外，不同材質線材的弧垂質量以及拉力存在差別，在實際架設過程中，需重仔細考慮線材自重與桿塔的極限承載力。在線材溫度達到40℃時，設計人員需重新計算桿塔與線材的弧垂質量，注意線材的弧垂最低點位，同時對線材的風偏角數值進行計算。當環境風速達到30m/s時，經計算證明導線的垂直載荷數值最低，設計人員需在架設線路時采用塔型構造以消除導線風偏角對線材穩定的影響。另外，施工單位還需控制塑性指標的kV數值。為深入研究導線機械特性對線材使用的影響，設計人員需準確收集導線的載荷極值、過載能力極值、風偏角以及弧垂極值等關鍵數據。從現有資料看，弧垂數值最優的導線型號為JLNA4—675型中強度鋁合金制絞線。在垂直載荷方面，質量最優的是鋁合金制的鋁絞線以及中強度絞線。在線材張力方面，數值最優的為鋁合金芯鋁絞線。

5導線在設計過程中的應用要點

5.1線材價格

經實際考察來說，各類電氣設備和線路材料的購買占據了電網建設成本的半數，所以如何控制電網價格成為了解決項目成本問題的關鍵，線路設計師在選擇型號過程中要在滿足基本需求和質量上對于線路材料成本上進行一定范圍縮減，使項目預算成本可以包含實際成本。每單位導線所出的價格，線材密度的性價比都是設計人員要納入首要考慮條件。具體表現線材價格，鋼芯類導線，體現在型號為JP4/G2A-620/35高導電率鋁絞線市場價值高，JP3/G2A-620/35型高導電率鋁絞線是中等價位大多數人的選擇，同樣的鋁合金芯導線型號JP3/LNA1-475/220以及JANA3-645型中強度鋁絞線也會是大多數人的選擇。

5.2項目建材損耗

塔型和耗鋼量決定著在杠桿塔鋼材耗損，線路材料負荷，橫向承擔規格以及材料線路弧度垂度等都是影響參數因素。通過對11mm冰區導線數據項目考察結果得知，鋼芯鋁絞線與普通型的高導電不同，與其他導線耗損率處于劣勢，即使他們在線材張力和垂直負荷以及角度風向影響和高精尖機械指標處于相似，但二者的耗損率相同。

5.3線材造價及項目成本

在縮短周期項目成本上.鋁合金高檔線材以2.5～3年為準，中等強度的線材比如鋁合金制以四年作為周期。較高程度的七年鋼芯導線高導型鋁絞線回收周期，而最高的普通類型回收周期竟達到八年之久。但結合經濟性與實際投入而言，投資項目的合理性與收益性推算可在成本中加入年費用法來推行。收集不同電線通路首成本消耗，維修運行消耗，線路耗損消耗以及既得利益，來進行分析規劃統籌。方法及為將贏得的利潤轉換為比率，加入首年費用總和。采用均攤投入各周年周期運行，由此就可以清楚明了地知道具有經濟優勢所消耗費用較低的項目。按設計人員在進行線路材料規劃統籌時，將預算需要額度納入前提，并注意以下方面：（1）項目資金需要分批進行發放，根據兩年的電網一般壽命周期，五年需要播放總階段規劃的60%，這下的40%在第二年規律性的分撥。（2）3100小時作為年耗損數量的最高限額。（3）設備維護耗損率以13%為準。（4）10%作為回收率占總投資的標準。（5）根據當即實際計費電價來規劃整年所消耗費用，設計人員以實際和經驗相結合進行考察，做出具體的排列次序：高導型、中導型、低導型和一般型鋁絞線在進行分類。年費用最高JP3/LNA1-475/220型高導鋁絞線，中強度絞線其次，JL3/LNA1-475/220型高導鋁絞線最差。

6結語

在電路運輸過程和建設性能中發揮關鍵作用的設備導線高壓網路運輸探討，通過對材料和實際的不同分析，從機械、經濟、電氣等不同導線，我們發現傳統的鋼芯角鋁線性價比最低，投資成本與其表現的節能效果不成正比，所以我們在今后挑選過程中，要注意兼顧節能效果和成本投入，不僅將耗能效果發揮到最小，要將造價成本預算降低，做到青山綠水和金山銀山兼顧齊驅。