架空輸電線路導線的應用現狀及發展趨勢

摘要：架空輸電線路是電力系統中典型的電能傳輸途徑和載體，對“西電東送”和“雙碳”國家戰略的落地起到關鍵支撐作用。導線作為架空輸電線路中的重要組成部分，其性能優劣直接決定了架空輸電線路電力傳輸能力的強弱。為滿足電能高質量輸送和野外復雜環境的需要，架空導線線路導線在材料組成和結構設計方面進行了不斷的革新和優化。針對國內外架空輸電線路導線的類型、運行參數及應用情況等進行了總結，對不同類型導線的技術短板與瓶頸問題進行了分析。進一步針對架空導線的國內外標準進行了歸納和對比，并參照國內輸電線路工程實際分析了不同類型架空輸電線路導線的使用情況，最后，針對目前架空輸電線路導線的使用現狀和瓶頸問題進行了總結，并提出架空輸電線路導線未來的技術發展方向及趨勢。

關鍵詞：架空導線；導線材料；鋼芯鋁絞線；新型導線；經濟性分析

中圖分類號：TM726.3 文獻標志碼：A 文章編號：1000-582X（2025）03-050-16

在中國經濟增長帶動下，電網發展完成了從規模擴張到技術創新、從結構優化到能源轉型、從市場化改革到國際化發展的全方位跨越。電力系統的良好運行與發、輸、變、配、用這5 個環節的穩定密不可分。其中，輸電環節承擔了連接發電廠與負荷中心的橋梁任務，對保障電力系統安全運行具有重要意義。架空線路是輸電環節最常用的輸電方式之一，參考《中國電力行業年度發展報告》，截止2022 年，我國220 kV 及以上輸電線回路長度變化趨勢如圖1 所示。部分研究表明，架線投資通常會占到工程總體投資的30%[1]，選線方案直接影響輸電線路整體投資成本與后期維護費用。此外導線選型會對環境造成多方面影響，不同類型的導線在傳輸電能過程中會產生不同程度的電磁輻射，且會隨著電壓等級的提升而顯著增加，特別是在特高壓輸電條件下，其電磁強度更為顯著，直接影響周圍生物體的生理機能[2]。同時選線的改變，會導致配套金具、施工方法等技術層面的變化。綜上所述，充分認識不同架空導線結構組成、性質特點與適用范圍具有經濟、環境、技術方面的綜合意義。

文中全面歸納了當前廣泛應用的架空導線類型，并梳理了架空導線中單線技術的演進歷程，對比了經典的鋼芯鋁絞線（aluminum conductor steel reinforced，ACSR）與現代多種新型導線的特性與關鍵參數差異，隨后對比國內現行的導線標準與國際上的相應規范，展示我國的標準化進展與國際接軌情況；之后以國網重慶市電力公司某分公司為例，展示并分析其架空導線使用情況，最后架空導線發展方向與趨勢進行展望并提出研究建議。

1 導線單線

工程使用導線往往需要經過絞合，即將2 股或多股的導線按照圓周螺旋纏繞在一起，以增大導體面積、降低渦流損耗、減小斷裂可能性[3-4]。與絞線相對應的是單線，通常指的是只用一股導體材料（如銅線或鋁線）制成的傳輸線，在絞線之中，構成其每一獨立部分的導線均可視為單線，因此了解單線是分析架空導線結構、組成與性質的前提。以下將從材料與截面2 個方面對單線發展歷程進行介紹。

1.1 架空導線材料的歷史演變與性能發展

電力工業發展初期，導線的選取原則主要是材料電導率、線路運行能量損耗及材料加工冶煉難度。由表1 可知，銅電導率僅次于銀，具有較小的能量損耗；銅具有良好的軟度與可延展性，可以輕松彎曲和成形，適合安裝在各種復雜線路環境[5]。因此，在電力工業發展初期，銅導線因其優異的導電性與易加工性，在架空線路的架設中得到了廣泛應用。

隨著架空線路的擴張，銅導線因其價格高昂而難以滿足需求。鋁逐漸成為替代品，由于電解鋁方法的發明，鋁的制備效率獲得了空前的提高，雖然銅的導電性能略優于鋁，但在相同導電截面條件下，銅導線的電導率僅有鋁導線一半，因此，從經濟性和傳輸效率對比來看，鋁導線具有優良的導電性能，能夠滿足電力傳輸的需求[5]。后續伴隨電力需求的不斷增加，超遠距離輸電工程對傳輸線的性能要求也在不斷提高，傳統的鋁導線雖然具有良好導電性，但強度較低，難以承受長距離、大跨度的輸電需求。1907 年，美國鋁業公司研發出鋼芯鋁絞線，鋼芯鋁絞線的誕生解決了架空導線無法同時保持良好導電性與機械強度的問題。隨后鋼芯鋁絞線逐漸在美國、德國等眾多國家開始大量使用，并占據了架空導線的主要市場。鋼芯鋁絞線常用鋼材為鍍鋅鋼，按強度劃分為5 個等級（1～5 級）；以標稱直徑滿足1.24 mmlt; D ≤2.25 mm 的鋼絲為例，其不同等級的物理性能參數對比見表2[6]所示。近年來，材料科學與電力科學融合加深，促使多種的鋁合金、鋁包鋼導線隨之出現，非金屬材料如碳纖維也開始應用于架空導線的制造中[7]。可以預見未來架空導線的材料將更加多元化。不同材料將根據其特性被應用于不同的場合下，以滿足各種復雜的電力傳輸需求。

1.2 架空導線截面形狀的發展與優化

同心絞架空導線通常采用圓形截面，即圓線同心絞架空導線，具體來說指的是沒有絕緣和保護層，單線截面為圓形的導電線材[8]。以傳統鋼芯鋁絞線為例，其典型的截面結構見圖2 所示。圓線同心絞架空線具有價格低廉、安裝維修方便、導電性能好、機械強度高等多方面優勢[9-10]，但在實際應用中，鋼芯鋁絞線也暴露出一些缺點：如外部環境（溫度、冰雪、風速等）會影響鋼芯鋁絞線的弧垂，造成安全距離的減少，可能會引發導線斷股、舞動、覆冰等現象，為抑制上述現象需要在桿塔與基礎設施中增加投資[9]；在沿海或者重工業腐蝕地區，鋼芯鋁絞線的壽命通常只有10～15 a[11]，在腐蝕格外嚴重區域其運行年限甚至不到6 a[12]；隨著我國大容量、長距離輸電線路的不斷架設，鋼芯鋁絞線電導率較低也會導致線損過高問題的出現[13]。

為克服上述存在的缺陷，部分學者嘗試改變傳統圓形截面結構，得到了截面利用率更大、電暈損耗更低、耐腐蝕性能更優良的型線同心絞架空線[14]。型線同心絞架空線的單線具有不變橫截面且非圓形。實際中由于加工難度與實用性、穩定性等多種因素，應用最多的截面形狀是Z 形與梯形[15]。其典型的截面結構如圖3所示。型線結構相比圓形導線具有更大自阻尼，在等直徑條件下，型線可增大截面20%～25%，且單位質量、導體截面積、抗拉力、載流量都大于鋼芯鋁型線[16-18]，在等截面積下，型線能增大截面利用率[18]，根據國標GB/T 20141-2018[19]，對鋼芯鋁絞線與鋼芯鋁型線的性質進行了對比。由表3 可知，鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁型線在直流電阻、額定拉斷力、單位長度質量和載流量方面僅存在細微差異；但鋼芯鋁型線絞線的直徑比鋼芯鋁絞線小約10%，具有更大的導線截面利用率。在我國線路應用中，圓線同心絞架空線占有相當大的比例，約有90%。而型線同心絞架空線屬于新工藝，主要應用在導體是軟鋁的情況下，雖然也有用于硬鋁和鋁合金的例子，但在我國整體應用較少[20]。

2 傳統鋼芯鋁絞線與新型高性能導線比較

與單線技術持續演進的歷史軌跡相呼應，導線材料與技術本身亦隨著全球電力需求的急劇增長，以及超特高壓輸電工程的蓬勃發展，經歷了深刻的變革與不斷創新。一系列具有獨特性質與優勢的新型導線應運而生。這些新型導線在保留傳統導線優點的基礎上，通過材料創新、結構優化和先進制造工藝的引入，實現了性能的顯著提升。

2.1 傳統鋼芯鋁絞線

鋼芯鋁絞線自1907 年問世以來，已經歷了一個多世紀的發展與應用，是我國架空線路的架設中使用最多的類型，約占所有導線用量的80% 以上[21]。鋼芯鋁絞線共分2 部分，鋼芯位于絞線的中心，用于承受拉力與壓力，鋼芯的存在使得鋼芯鋁絞線具有較高的機械性能。鋁絞線位于外層，由于交流電路會產生集膚效應，鋁絞線表面的電流密度會遠高于其內部，電流主要集中在鋁絞線的表面，因此表面鋁絞線主要承擔傳送電能的作用[22]。

鋼芯鋁絞線的國家標準可參考GB/T 1179—2017，標準將鋼芯鋁絞線所用硬鋁分為L、L1、L2、L3 共4 個等級，對應鋁線規定見表4 所示；將鍍鋅鋼芯依據厚度分為A、B 級，依據強度分為G1-G5 共5 個等級。此外標準還規定了如絞合工藝、接頭處理、拉斷力、表面質量、型號表示等一系列要求。值得一提的是，在電線電纜領域從業較久的從業者可能使用舊版本GB/T 1179-1983 版本的命名習慣，以“LGJ-XX/YY”來簡稱鋼芯鋁絞線，相較于GB/T 1179-2017 命名規則無法體現出所用鋁與鍍鋅鋼的等級[23]。

2.2 新型高性能導線

隨著全球經濟的蓬勃發展與人口規模的不斷擴張，能源需求呈現出持續增長的強勁態勢，而環境保護意識的普遍提升則要求在滿足能源需求的同時，必須采取更加綠色和可持續的發展方式[24]。面對雙重挑戰，電力行業正經歷一場深刻而全面的變革，在這場變革中，導線作為電力傳輸的關鍵組成部分，其技術的創新與發展顯得尤為重要。為了響應全球能源轉型的號召，多種新型導線技術應運而生，如擴徑導線、節能導線、增容導線等，它們各自擁有獨特的優勢與應用場景，共同構成了電力行業轉型升級的重要驅動力。

2.2.1 擴徑導線

擴徑導線通過增大導體的外部直徑來削減導體表面的電場強度，降低導線電暈損失，并改善導線周圍電磁環境與降低噪聲[25-26]。此外擴徑導線中空結構還具有減輕導線重量、提高抗風能力、增加導線機械強度、減輕鐵塔質量等優點，在電網建設中具有一定經濟優勢，畢聰來[27]通過實驗對比發現使用擴徑導線替代分裂導線可降低輸電線路發生冰災的概率，擴徑導線逐漸成為傳統分裂導線的一種高效替代方案[28]。

擴徑導線按用途分為輸電線路和變電站2 類，在輸電線路中，為達到減小弧垂與降低塔體高度的目的，擴徑導線的設計需確保其拉重比達到或接近傳統鋼芯鋁絞線的水平，擴徑導線鋪設通常采用張力架線法，且放線過程需保證在歷經多個滑車后不發生跳股和松股等不利狀況[29]，因此，輸電線路用擴徑導線的擴徑比設計應趨于合理，避免過大以確保操作的安全性與穩定性。而變電站用擴徑導線，其主要目的在于高效地將電流從變壓器傳輸至輸電線路上，因為傳輸距離往往局限于數十米之內，故無需考慮弧垂控制與張力調節等因素。此外，變電站母線與線路導線在分裂數上具有明顯差異（前者通常較少），且在兩者電磁噪聲環境限制相近的條件下，變電站母線外徑顯著大于線路用導線，這一特殊需求促使變電站擴徑導線設計呈現出無鋼芯但擴徑比例相對較大的特點，以滿足其獨特的電氣與機械性能要求[30]。

擴徑導線按照結構特點可分成2 類，分別是層間支撐型和中間空心型[25]，結構見圖4 所示。層間支撐型擴徑導線對應型號為LGJK，LGJK 鋼芯上的硬圓鋁線采用疏絞方式支撐擴徑，這種結構相對簡單，沒有金屬軟管，從而降低了原材料成本。中間空心型擴徑導線對應型號為LGKK，LGKK 型擴徑導線的中心采用鍍鋅軟管涂“FZ903”防蝕脂后支撐擴徑，這種設計使得導線在保持一定機械強度的同時，還具有良好的防腐性能。二者差異見表5 所示。

我國于2005 年在750 kV 官亭—蘭州東輸電工程中首次使用LGJK-300/50 型號擴徑導線。LGJK-300/50擴徑導線是在LGJ-400/50 常規導線基礎上取出13 根鋁股線而成的，但通過制造新工藝處理，兩者的機械特性相差不大，如表6 所示，擴徑導線鋁線部分截面約300 mm2，但導線直徑同樣達到了27.63 mm，能夠滿足輸電線路電暈放電與環境效應的相關要求[31]。

雖然擴徑導線在抗風振、抗冰雪等方面具有優勢[32]，但在實際施工條件下，跳股問題也時有發生，且由于需要特殊安裝工藝與額外維護工作，會帶來投資成本的上升。此外由表6 可知，擴徑導線采用了較大的導線截面，導致電能傳輸過程中電阻與傳輸損耗增大，特別是在長距離、大容量的輸電工程中，損耗的增加會更加明顯。

2.2.2 節能導線

為克服擴徑導線損耗明顯增加的問題，研究人員提出通過降低導線的直流電阻，即成為節能導線。輸電線路的損耗主要由3 部分組成，分別是電阻損耗、電暈損耗和部分電磁效應引起的損耗（集膚效應、鐵心損耗）。其中電磁效應損耗只占線路損耗的約2%～5%[33]，占比較少；電暈損耗與氣象條件、環境狀況、導線表面電場強度及導線類型等多種因素有關，難以定量分析。節能導線主要是通過降低直流電阻，從而降低電阻損耗來實現節能效果。依據GB/T 15320-2001《節能產品評價導則》規定，節能產品是指在符合產品要求的前提下，與同類產品或完成相同功能的產品相比，其能效指標達到相關標準規定，且具有合理的用戶增加投資回收期的產品。在GB/T 15320-2001 定義中，節能導線屬于間接節能產品，在使用過程中自身不消耗能源，但促使應用該產品的系統降低能耗[34]。目前使用較多的節能導線主要有3 種，分別是鋼芯高導電率硬鋁絞線、鋁合金芯鋁絞線、中強度全鋁合金絞線[35-38]。其截面如圖5 所示，節能導線與鋼芯鋁絞線的參數對比見表7 所示。

鋼芯高電導率硬鋁絞線是采用63%IACS 的硬鋁替代普通鋼芯鋁絞線的61%IACS 硬鋁，進而提高導線整體電導，降低輸電損耗；鋁合金芯鋁絞線是將普通鋼芯鋁絞線中的鋼芯和部分鋁線替換為53%IACS 導電率高強鋁合金芯，外層鋁線則與普通鋼芯鋁絞線相同。將本身導電率較低的鋼芯（9%IACS）進行替代，降低了導線的電阻；中強度全鋁合金絞線將鋼芯與61%IACS 硬鋁全部用58.5%IACS 中強度全鋁合金替代，與普通鋼芯鋁絞線相比，增大了截面積，因此也增強了導電能力[37，39-40]。

我國對于節能導線在輸電線路中的應用做了大量研究，魏飛[41]進行市場調研，將平均成本回收周期時間進行排序為：鋁合金芯鋁絞線、中強度全鋁合金絞線、鋼芯高導電率硬鋁絞線、鋼芯鋁絞線；回收時間分別為2～3 年、4 年、6.5 年、8 年；張瑞永[35]認為高導電率鋼芯鋁絞線的機械特性與普通鋼芯鋁絞線完全相同，可以直接取代鋼芯鋁絞線使用；史成城等[42]結合風電場集電線路試點工程，認為中強度鋁合金絞線可以替換鋼芯鋁絞線在風電場線路中的應用，且具有良好的節能效果；徐炳亮等[43]通過計算估量了節能導線效果與減少碳排放效果，得出各型節能導線年費用比鋼芯鋁絞線低約3%；節能導線使用小時數越多、計算年限越長、電價越高，節電效果與減少碳排放效果越顯著。可見，節能導線在節能減排方面具有顯著成效，對助力我國實現雙碳目標具有重要意義。

雖然節能導線能夠顯著降低線路損耗，但由于采用了更高導電率的材料或特殊結構設計，其制造成本比傳統的鋼芯鋁絞線高5%～10%[40]。因此，使用節能導線往往會帶來初期投資成本的增加，導線的選擇需要綜合考慮項目的整體投資回報和經濟效益[44]。

2.2.3 增容導線

隨著我國經濟的快速發展，東部地區的電力需求急劇增加，西電東送工程作為緩解東部地區電力供需矛盾的重要措施，其輸電能力需不斷提升以滿足日益增長的電力需求。傳統的輸電線路由于多年運行，其輸電能力和距離已無法滿足當前經濟發展的需要。特別是在如“西電東送”類長距離、大容量輸電工程中，傳統線路的局限性更加凸顯[45]。隨著科技進步和新型材料的研發，增容導線為輸電線路的增容改造提供了可能。將老舊線路改造為增容線路，而無需更新或增強桿塔，成為了一種性價比較高的線路改造方式。增容導線是指在與傳統鋼芯鋁絞線相同導線截面積情況下，能夠輸送更多電能的導線[46]。由于導線的增容效果是通過提高導線的運行溫度來實現，因此增容導線也被稱作為耐熱導線。我國使用較多的增容導線主要包括：耐熱鋁合金導線、間隙型導線（也稱松套型導線）、鋁基陶瓷復合芯導線和碳纖維復合芯導線[47-49]。

耐熱鋁合金導線通過使用耐熱溫度更高的鋁合金來替代鋼芯鋁絞線中的硬鋁線（HAl），用來替換的鋁合金主要包括：耐熱鋁合金線（58Tal，簡稱TAl）、60%IACS 耐熱鋁合金線（60TAl）、超耐熱鋁合金線（UTAl、ZTAl）、高強度耐熱鋁合金線（KTAL）。各鋁線性能見表8 所示，其中UTAl 與ZTAl、60TAl 與TAl 除電導率之外不具有其他差異，KTAl 機械強度與高強度鋁合金線（KAl）相同，而耐熱性與TAl 相同[50]。為彌補鋼芯耐熱鋁合金導線導電率較低與防腐性能低的缺點，可采用鋁包鋼、特高強度鋼芯來代替普通鋼芯。日本曾于20世紀80 年代研發出的殷鋼耐熱鋁合金導線，使用殷鋼芯來代替普通鋼芯，因其具有的同弧同徑條件下的倍容特性，也被稱為“倍容導線”，由于運行穩定，已掛網運行約有30 年，但其存在造價較高、工程性價比低的問題[51]。

間隙型導線所使用鋁線也為鋁合金，依據鋁合金是耐熱鋁合金（TAl）或是超耐熱鋁合金（ZTAl），間隙型導線分為間隙型鋼芯耐熱鋁合金絞線和間隙型鋼芯超耐熱鋁合金絞線。間隙型導線的結構與鋼芯鋁絞線略有不同，在鋼芯與鋁線之間存在一定的間隙并填充有間隙潤滑油，潤滑油在210 ℃以下不滴流，起到防止鋼芯銷蝕的作用，填充的潤滑油能夠減少鋼芯與內層鋁合金之間的摩擦[52]，其結構如圖6 所示。耐熱鋁合金可在150 ℃下持續正常工作，此時間隙型導線載流量約為普通導線的1.6 倍，超耐熱鋁合金可在210 ℃下持續工作并達到約2 倍的載流量[53]。但是間隙型增容導線存在需更換金具、施工不便、內部運行狀態不易檢測等問題，該類導線在我國應用較少。

鋁基陶瓷復合芯導線（aluminum conductor composite reinforced，ACCR）最早由美國3M公司于2001 年研發。ACCR 內部材料芯是由上萬根高強度陶瓷纖維嵌入到高純度鋁中復合而成，外部為鋁鋯合金，具有較好耐高溫性與抗拉強度，二者共同承擔導線的機械與電氣特性[54]。導線截面圖見圖7 所示，鋁基陶瓷纖維芯的特性參數見表9 所示。

同樣使用復合材料芯的導線還有碳纖維復合芯導線，根據復合芯結構不同，又可分為棒型和絞合型2種[53]，二者的截面見圖8 所示。棒狀碳纖維復合芯導線（aluminum conductor composite core，ACCC）內芯采用覆蓋有玻璃纖維的棒型碳纖維芯，這種材料最大耐受溫度超過2 000 ℃，并且可保持機械強度不降低，外層通常采用經過處理的軟鋁線或耐熱鋁合金型線[55-57]。ACCC 導線具有強度高、質量輕、導電性強、弧垂低等優勢，載流量可到達普通鋼芯鋁絞線2 倍左右，碳纖維材料不同于鐵磁性材料，因此也不存在磁滯損耗與渦流損耗，同時導線還可提高電暈的起始電壓，抑制電暈現象[56，58]。碳纖維本身是一種脆性材料，雖然有較高的硬度，但韌性卻較差易于斷裂，因此在架線過程中需嚴格避免大角度的折彎，這加大了施工難度；且該材料具有價格較高問題[59]。絞合型碳纖維復合芯導線外層與ACCC 導線完全相同，內層采用絞合結構能一定程度上緩解ACCC 導線較顯著的斷裂缺陷，更有利于施工與運輸。由于二者的材料相同，絞合型碳纖維復合芯導線也具有ACCC 導線的高強度、質量輕等優勢。ACCR 與ACCC 這2 種復合材料芯導線在美國已經有了相當多應用案例，但由于碳纖維復合芯材料本身抗扭、抗彎、徑向耐壓等性能差，對施工要求較高，目前國內應用較少[51]。

2.2.4 特殊用途導線

除去上述介紹的導線類型，實際應用中還存在一些特殊用途的導線，如光電復合型線纜、抗復雜環境導線。光電復合型導線包括光纖復合相線（optical phase conductor，OPPC）、光纖復合架空地線（optical fibercomposite overhead ground wire，OPGW），其中OPPC 在傳統的輸電線中復合光纖單元，兼具電力傳輸與通信功能[60]。抗復雜環境導線如稀土導線、防舞動導線、耐腐蝕導線、亞光導線、抗冰雪導線等，這些導線經過特殊工藝處理，如抗冰雪導線通常在導線中添加特殊材料或發熱元件，通過產生熱能融冰，降低冰雪對導線的黏著力[61]；此外，部分歐美國家要求機場等場合下需使用亞光導線，以減少光污染對飛行員起降過程的影響[62]。

3 國內外標準對比

在電氣領域，目前受國際廣泛認可的標準是IEC 標準，IEC（International Electrotechnical Commission，國際電工委員會），是全球最為權威的三大國際標準化與評定組織之一。我國于1957 年加入了IEC，我國制定國標參考IEC 標準，也有修改使之更符合我國國情，部分我國架空導線領域國標與IEC 對應標準見表10所示。

在國際電線尺寸規格標準方面，美國線規（American wire gauge，AWG）具有較高影響力，成為眾多國家和地區輸電工程中導線選型與設計的重要參考。AWG 從1857 年開始在美國使用，AWG 前的數字表示導線形成最后直徑前要經過的孔的數目，這個數字是基于一個特定的、逐步減小的孔徑序列來確定的，因此數字越高的AWG 編號對應越細的導線。AWG 通過編號來表示導線的粗細規格，面積采用千圓密耳（kcmil）作為單位，其與我國的公制單位mm2的換算關系為：1 kcmil=0.507 mm2，AWG 規格與國標線徑換算見表11 所示。

4 典型應用場景下導線的實際運行分析

以國網重慶市電力公司某分公司110～220 kV 運行線路為例，探究各類導線實際運行中的使用情況，為保證數據真實性，僅考慮單一導線線路，忽略多導線組合線路。線路使用情況見圖9 所示。由圖可知，國網重慶市電力公司某分公司架空導線使用仍是以鋼芯鋁絞線為主，占比約94%。正如前文所述，鋼芯鋁絞線因其優良的導電性、機械強度和經濟性，成為架空輸電線路中最常用的導線類型。此外中強度全鋁合金絞線也占有較大比重，其具有密度小、重量輕、導電性好等優點，有助于減輕線路重量，降低桿塔負荷，提高電網整體經濟性。稀土鋼芯鋁絞線與碳纖維復合芯軟鋁型線絞線共占總線路約0.5%，較少使用是由于該類型導線存在造價較高和運行穩定性較低的問題，體現了重慶電網對于運行經濟性和安全性的重視。

國網重慶市電力公司該分公司對于架空輸電導線的使用情況一定程度上也反映出我國架空導線的整體使用狀況，鋼芯鋁絞線在全國架空導線市場中占據主導地位，成為電網建設中的首選材料，但全國范圍內還廣泛使用了包括碳纖維復合芯軟鋁型線絞線、稀土鋼芯鋁絞線、中強度全鋁合金絞線等在內的多種新型或特殊類型的導線，這些導線在不同地區、不同應用場景下發揮著各自的優勢，但各地出于經濟因素或運行安全穩定性考慮，使用比例較少；未來在相關研究較為成熟后，新型導線所占比重有望不斷增大。

5 結 論

文中總結了架空輸電線路導線在使用材料和結構設計方面的迭代和優化，并對不同類型導線的結構特點、使用情況和瓶頸問題進行了分析。同時根據目前國內外標準和實際工程情況對架空輸電線路導線的發展趨勢進行了研究。結論如下：

1）在傳統導線方面，鋼芯鋁絞線因其具有良好的導電性能、機械強度與經濟性，在我國架空輸電線路建設中占較大比重。但其也具有線損過高、不耐腐蝕和易受環境影響等缺點。

2）在新型導線方面，擴徑導線通過增大等效直徑而在減小導線電暈和降低噪聲等方面表現良好，但實際施工過程中會有跳股問題，且由于需要特殊安裝技術與制造工藝，增加了投資成本；節能導線通過提高導線的電導率來降低導線的損耗，部分導線具有與鋼芯鋁絞線相同的機械強度可以直接替代使用。但其在降低線路損耗的同時也會增大初始投資，具體使用與否需根據設計及施工時的多方面經濟因素決定；增容導線在改造已有線路而不增加輸電走廊占地面積方面具有良好的應用前景，但部分導線如ACCC 導線材料本身較脆，在我國輸電線路的實際應用還有待進一步研究。

雖然，當前架空輸電線路導線的制備和應用已經取得了顯著的進步，但是，面對極端的自然環境影響和未來復雜的工程應用場景，架空輸電線路導線仍具有巨大的發展潛力與廣闊的提升空間，未來我國架空輸電線路導線的發展方向包括：

1）加強新型導線如碳纖維復合芯導線在我國輸電環境下應用的研究，該類導線具有獨特優勢，我國需加強對于導線長期運行性能和工程應用技術等的深入研究，確保其能滿足實際工程需求。

2）進一步提高電工鋁導電性能，如提高鋁的純度至99.996%，則電導率可以達到65%IACS，遠高于當前導線制造用鋁導電率的61%IACS，將減少能量損耗，從而帶來經濟效益與環境效益的提升。

3）加強導線新材料的研究，創造更多“資源節約型，環境友好型”導線，加快我國電網建設發展方式轉變。

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（編輯 詹燕平）

基金項目：國家電網公司科技項目資助（52209624000G）。